导图社区 高中化学-氧化还原反应
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氧化还原反应
氧化还原反应的基本概念
氧化还原反应的概念
得氧和失氧观点
氧化反应为物质得氧的反应
还原反应为物质失氧的反应
狭义观点
化合价升降观点
氧化反应为元素化合价升高的反应
还原反应为元素化合价降低的反应
宏观角度
电子转移观点
氧化反应为物质失去电子(或电子对偏离)的反应
还原反应为物质得到电子(或电子对偏向)的反应
微观角度
氧化还原反应的本质和特征
本质:电子转移(电子得失或电子对偏移)
特征:反应前后有元素的化合价发生变化
氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
化合反应:有单质参加的化合反应全部是氧化还原反应
分解反应:有单质生成的分解反应全部是氧化还原反应
注意:没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应不一定不是氧化还原反应!
置换反应:置换反应全部是氧化还原反应
复分解反应:复分解反应全都不是氧化还原反应
需要注意
“氧化还原”是一个完整的概念,氧化还原反应是一个完整的化学过程。氧化与还原这两个过程对立又统一。一个体系中,发生氧化反应必然伴随着还原反应,它们同时发生也同时结束。
氧化还原反应中,并不是所有元素化合价都发生变化,化合价升高的元素(或物质)发生氧化反应,化合价降低的元素(或物质)发生还原反应
解决氧化还原问题时,先从宏观的化合价改变入手,进而分析其他问题
有单质参与的反应不一定是氧化还原反应,例如同素异形体之间的转换
两剂两产的概念与辨别
两剂两产的概念
两剂
氧化剂:在氧化还原反应中,所含某种元素的化合价降低的反应物
还原剂:在氧化还原反应中,所含某种元素的化合价升高的反应物
两产
氧化产物:在氧化还原反应中,所含某种元素的化合价升高的产物
还原产物:在氧化还原反应中,所含某种元素的化合价降低的产物
两剂两产的关系
辨别
氧化剂→具有氧化性→得电子→化合价降低→发生还原反应→被还原→生成还原产物
还原剂→具有还原性→失电子→化合价升高→发生氧化反应→被氧化→生成氧化产物
生失氧化还原剂降得还原氧化剂
强弱
氧化性:氧化剂强于氧化产物
还原性:还原剂强于还原产物
剂强于产物
常见的氧化剂与还原剂
氧化剂
活泼非金属单质 例如:
某些高价金属离子 例如:
某些高价氧化物,例如:
某些高价含氧酸,例如:
过氧化物,例如:
还原剂
活泼金属单质:
某些低价金属离子:
某些低价含氧酸盐:
某些非金属阴离子:
某些还原性气体:
氧化还原反应方程式的配平
配平原则
质量守恒:反应前后原子的种类与个数不变
得失电子守恒:氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等
电荷守恒:方程式两边离子所带电荷数的代数和相等
通用配平方法
升降配平法
配平步骤:标变价→列升降→找最小公倍数→配平两剂两产物→配平其他物质→检查三大守恒
半反应法
配平步骤:找变价→分两极(拆反应)→配电子→配物质→查守恒→找最小公倍数→合并两极消电子
陌生反应配平
正向配平法
应用于大多数场景
逆向配平法
主要应用于歧化反应
零价配平法
主要应用于有有机物参与的反应和难以确定化合价的复杂化合物参与的反应
缺项配平法
通过酸碱介质、常识补充反应中缺少的物质,大多为氢离子、氢氧根和水等
氧化还原反应的变价规律
价态规律
含有该元素最高价的化合物一般只具有氧化性,含有该元素最低价的化合物一般只具有还原性,含有该元素中间价的化合物既有氧化性也有还原性。
高价氧化低价还,中间价态两边转
价态归中规律
在某些氧化还原反应中,被氧化与被还原的为同一元素,高价→较高价;低价→较低价
化合价 只靠近,不交叉
歧化反应规律
同种元素的同一价态发生氧化还原反应
歧化反应:中间价→高价+低价
归中反应(反歧化):高价+低价→中间价
氧化还原反应的分析与计算
氧化还原反应中电子转移的表示方法
双线桥法
意义:表示同种元素在反应前后的化合价变化、电子得失情况
书写规则
箭头由反应物指向生成物,且两端需对准变价元素
箭头上表明“得到”或“失去”的电子数
得失电子数目相等
体现“谁变成谁”
示例:
单线桥法
意义:表示反应中电子转移的方向和数目
箭头在反应左边,由氧化剂指向还原剂
箭头上只标明电子总数
表明不同元素之间电子得失情况
体现“谁给谁”
氧化还原反应中转移电子数的计算
确定反应中涉及氧化还原的元素及其化合价的变化
计算发生氧化反应或还原反应的化合价变化
确定变价的原子个数
将变价原子个数与化合价的变化值相乘
计算转移电子数时只计算氧化反应或还原反应的电子数,原因是电子时从还原剂转移到氧化剂,一个得一个失,体现一次转移过程,切记不能计算两次或乘2
氧化还原反应的强弱规律
同一反应中 剂强于产物
氧化剂氧化性>氧化产物氧化性
还原剂还原性>还原产物还原性
混合溶液体系考虑反应顺序
同一氧化剂遇到不同还原剂时,还原剂按还原性由强到弱与之反应
同一还原剂遇到不同氧化剂时,氧化剂按氧化性由强到弱与之反应
先强后弱
氧化还原性的强弱比较
金属活动性顺序
非金属活动性顺序
浓度
一般的,浓度越大对应氧化性物质的氧化能力越强,还原性物质的还原能力越强
温度
一般的,温度越高氧化性物质的氧化能力越强
热的浓硫酸比冷的浓硫酸氧化性更强;冷的高氯酸几乎没有氧化性,加热后变成强氧化剂,可用于有机物的消解
酸碱度
某些物质所处环境的酸碱度越强其氧化能力越强
氧化性/还原性是衡量物质失/得电子能力的量度
物质的氧化性和还原性与元素化合价的高低没有必然关系。对于同一种元素其氧化性可能随着化合价的升高而升高,也可能随着化合价的降低而升高,对于某些过渡金属元素可能中间价态的氧化性反而是同系列最高
物质的氧化性和还原性与反应中转移电子数的多少也没有关系
作者:LYH
常见氧化剂/还原剂一般情况下对应的还原产物/氧化产物