氧化还原反应的实质

学科知识库2023-10-24 17:06:47

氧化还原反应是一种重要的化学反应,广泛存在于自然界,并在工业生产中具有重要用途。理解氧化还原反应的实质也是化学学科最基础的一个重点知识。

氧化还原反应的实质

氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移

氧化还原反应的基本概念:

1、氧化反应:失去电子的反应;还原反应:得到电子的反应。

2、被氧化:失去电子的变化过程;被还原:得到电子的变化过程。

3、氧化产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化而形成的生成物;还原产物:氧化剂在反应中得到电子后被还原而形成的生成物。

4、还原剂:失去电子的物质;氧化剂:得到电子的物质。

5、还原性:还原剂具有的失去电子的性质;氧化性:氧化剂具有的得到电子的性质。

氧化还原反应的六大规律:

1、守恒规律

守恒是氧化还原反应最重要的规律。在氧化还原反应中,元素的化合价有升必有降,电子有得必有失。从整个氧化还原反应看,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数与得电子总数相等。此外,反应前后的原子个数、物质质量也都守恒。守恒规律应用非常广泛,通常用于氧化还原反应中的计算问题以及方程式的配平问题。

2、价态规律

元素处于最高价,只有氧化性,如浓硫酸中的硫是+6价,只有氧化性,没有还原性;元素处于最低价,只有还原性,如硫化钠的硫是-2价,只有还原性,没有氧化性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质,如二氧化硫的硫是+4价,介于-2与+6之间,氧化性和还原性同时存在,但还原性占主要地位。物质大多含有多种元素,其性质体现出各种元素的综合,如H2S,既有氧化性(由+1价氢元素表现出的性质),又有还原性(由-2价硫元素表现出的性质)。

3、难易规律

还原性强的物质越易失去电子,但失去电子后就越难得到电子;氧化性强的物质越易得到电子,但得到电子后就越难失去电子。这一规律可以判断离子的氧化性与还原性。例如Na还原性很强,容易失去电子成为Na+,Na+氧化性则很弱,很难得到电子。

4、强弱规律

较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。用这一性质可以判断物质氧化性或还原性的强弱。如2HI+Br2=2HBr+I2,氧化物Br2的氧化性大于氧化产物I2的氧化性。还原剂HI的还原性大于还原产物HBr的还原性。

5、歧化规律

同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应,歧化反应的特点:某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。歧化反应是自身氧化还原反应的一种。如Cl2+H2O=HCl+HClO,氯气中氯元素化合价为0,歧化为-1价和+1价的氯。

6、归中规律

(1)同种元素间不同价态的氧化还原反应发生的时候,其产物的价态既不相互交换,也不交错。

(2)同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应;当存在中间价态时,同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应,若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和SO2不能反应。

(3)同种元素的高价态氧化低价态的时候,遵循的规律可简单概括为:高到高,低到低,可以归中,不能跨越。

氧化还原反应的配平原则和配平步骤:

配平原则 :

1、反应前后各元素的原子个数相等,即质量守恒。

2、氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,即电子守恒。、

3、氧化剂化合价降低的总数值与还原剂化合价升高的总数值相等。

配平步骤 :

1、标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出变价元素的化合价。、

2、列变化:列出反应前后元素化合价的升、降变化值。

3、求总数:使化价升高和降低的总数相等。

4、配系数:用观察的方法配平其他物质的化学计量数,配平后,把单线改成等号。

5、查守恒:检查方程式两边是否“质量守恒”和“电荷守恒”。

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