无机及分析化学10第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法

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（2）氧化还原反应的类型
一般氧化还原反应：电子转移发生在两个或多个物质之间 Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
自身氧化还原反应：电子转移发生在同一物质内的两种元素 之间。
2KClO3 → 2KCl+3O2↑ KClO3是氧化剂，也是还原剂
歧化反应电子得失发生在同一物质内同一元素的不同的原子
之间
4
8H
5e
=
Mn 2
4H 2O
①
SO32 H 2O = SO24 2H 2e ② ③ ①×2+②×5得
2MnO
4
16H
10e
=
2Mn 2
8H 2O
) 5SO32 5H 2O = 5SO42 10H 10e
2MnO4 5SO32 6H = 2Mn2 5SO24 3H2O 2KMnO4 5K2SO3 3H2SO4
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二、氧化还原反应方程式的配平
离子-电子法配平原则： ① 电荷守恒：氧化剂得电子数等于
还原剂失电子数。 ② 质量守恒：反应前后各元素原子
总数相等。
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配平步骤：
①用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯 液体、固体和弱电解质则写分子式)。
②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的 半反应。
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2．氧化与还原
(1) 氧化还原反应定义
2H2+O2 = 2H2O CuO+H2 = Cu+H2O
Zn+Cu2+ = Cu+Zn2+ 氧化—氧化数升高（失电子）的过程 还原—氧化数降低（得电子）的过程 氧化还反应的本质—电子得失。 特点： 在同一反应中，有氧化数升高的物质—还原剂，同
①
Cr(OH)3(s) 8OH = CrO24 3OH 4H2O 3e
即：Cr(OH)3(s) 5OH = CrO24 4H2O 3e ②
①×3+②×2得：
2Cr(OH)3(s) 3Br2(l) 10OH = 2CrO24 6Br 8H2O
2Cr(OH)3(s) 3Br2(l) 10KOH = 2K2CrO4 6KBr 8H2O
③分别配平两个半反应方程式，使得每个半 反应式左右两边的原子数相等
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④配平系数：确定两半反应方程式得、失电 子数目的最小公倍数。将两个半反应方程式中各 项分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相同 。然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还原 反应的离子方程式。有时根据需要可将其改为分 子方程式。
(2)、氧化数：60年代以前，该概念与化合价概 念混用，70年代后，氧化数概念成为定义氧化还原 反应的主要依据，氧化数有正负之分，也可以为分 数，比如， Na2S4O6 中可求得S的氧化数为5/2。
(3)、共价键数：不同于氧化数，前者无正负之 分，后者则有正负之分；同一物质同种元素的氧化 数数值与共价键数不一定相等，例如N2，N原子氧 化数为0，但共价键数为3。
= 2MnSO4 6K2SO4 3H2O
LOG例O 2：配平
Cl2 (g) NaOH(aq) Δ NaCl(aq) NaClO3(aq)
解：Cl2 2e = 2Cl
①
Cl2 12OH = 2ClO3 6H2O 10e ②
①×5+②得：
6Cl2 12OH = 10Cl 2ClO3 6H2O
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确定氧化数的规则：
①单质中，元素的氧化数为零。 ②在二元离子化合物中，元素的氧化数等于该离子所 带的电荷数 。 ③在共价化合物中，共用电子对偏向于电负性较大 的元素的原子——原子的表观电荷数 ④在大多数化合物中，氢的氧化数为 +1；只有在金 属氢化物中氢的氧化数为 -1。氧在化合物中的氧化数为-2 ；但是在过氧化物中，氧的氧化数为-1，在氟的氧化物中 ，如OF2 和O2F2中，氧的氧化数分别为+2和+1。
化简得：
3Cl2 6OH = 5Cl ClO3 3H2O 3Cl2 6NaOH = 5NaCl NaClO3 3H2O
LOGO 例4：配平方程式
Cr(OH)3(s) Br2(l) KOH K 2CrO4 KBr
解： Cr(OH)3(s) Br2(l) CrO24 Br
Br2(l) 2e = 2Br
时有氧化数降低的物质—氧化剂，且氧化数升高总 数与氧化数降低总数相等—电子得失总数相等。
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氧化还原反应:
某些元素氧化态发生改变的反应。
失去电子的变化叫氧化，氧化数升高，物质是还原剂；
得到电子的变化叫还原，氧化数降低，物质是氧化剂。
氧化型：高氧化态 氧化剂 还原型：低氧化态 还原剂 中间态： 既可作为氧化剂, 又可做为还原剂 还原型 = 氧化型 + ne
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第十章 氧化还原反应与氧化还原滴定法
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第十章 氧化还原反应与氧化 还原滴定法
10-1 氧化还原反应 10-2 原电池与电极电势 10-3 氧化还原滴定法
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基本概念
1．氧化数
1970年IUPAC对氧化数做了如下的定义： 氧化数(又称氧化值)是某元素一个原子
的荷电数，这种荷电数是把成键电子 指定给电负性较大的原子而求得。
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⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的代数和 为零 ，复杂离子的电荷等于各元素氧化值的代 数和。
例： H 5I O6 I的氧化值为 7
S2
O
2 3
S的氧化值为 2
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S4
O
2 6
S的氧化值为 2.5
Fe 3 O 4
Fe的氧化值为 8 3
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化合价、氧化数、共价键概念的区分
(1)、化合价：指某元素结合其它元素的几个原 子的能力，为整数。有正、负之分；
H O 酸性介质：多n个O，+2n个H+，另一边 +n个 2
碱性介质：多n个O，+n个H2O，另一边 +2n个OH-
例1：配平反应方程式
KMnO4 (aq) K2SO3(aq) 酸性 溶液中 MnSO4 (aq) K2SO4 (aq)
① LOGO
MnO
4
SO32
SO24 Mn 2
②
MnO
2H2O2 → H2O+O2
2Cu+(aq) →Cu2+(aq)+Cu
(处于中间价态) 能发生歧化的物质稳定性比较差
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3．氧化还原电对
CuO/Cu, Cu2+/Cu，
Zn2+/Zn
电对表示法： 高氧化态物质在上，低氧化态在下面； 高氧化态对应物质称氧化型，作氧化剂， 低氧化态对应物质称还原型，作还原剂； 电对物质就是氧化还原反应的主要反应物和产物。