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氧化还原之定义

2022-12-11 12:53 作者:聪明的帅哥15  | 我要投稿

初中我们对于氧化还原的认识可能是从氢气还原氧化铜开始的(CuO+H2=高温=Cu+H2O)在这个方程式中CuO变成Cu失去了一个O元素,所以CuO在这个反应中是氧化剂,被还原,发生还原反应,同理,H2变成H2O得到一个O,所以它是还原剂,被氧化,发生还原反应,Cu是CuO失O后的产物所以叫还原产物,同理H2Oj叫氧化产物。在初中我们定义:氧化剂是失氧的反应物,还原剂是得氧的反应物,氧化产物是得氧后的产物,还原产物是失氧后的产物。 但在高中,我们便有了广义的氧化还原反应,它意义是有化合价变化的反应,其本质是化学反应中有元素得失电子的情况,因为化合价的变化反映的就是元素的得失电子的情况,所以我们定义氧化反应就是化合价上升的反应,还原反应就是化合价下降的反应,氧化剂是含有化合价下降元素的反应物,还原剂是含有化合价上升的元素的反应物,而还原产物是含有化合价下降的元素的反应物(或者可以理解为氧化剂发生还原反应后的产物),氧化产物是含有化合价上升的元素的反应物(或者可以理解为还原剂被氧化生成的产物),那我们现在反观(CuO+H2=高温=Cu+H2O)这个反应,氧化铜中的铜从正二价变成了铜单质的零价,所以氧化铜降价,它是氧化剂,发生还原反应生成铜,所以铜是还原产物,同理氢气从单质0价变成水中的氢的正一价,化合价上升,所以氢气是还原剂,发生氧化反应,生成水,所以水是氧化产物。其实氧还剂,氧还产物,氧还反应就是看化合价的上升和下降来判断的。值得注意的一点是,有氧化反应必有还原反应,有升价,必有对应的降价,这是因为电子守恒,在反应中有元素失去电子,必有其他元素得到这些电子。我们来看几个例子 1,8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,(氯气与氨气反应生成氯化铵与氮气)观察化合价,发现变价元素是N,Cl。氮元素从氨气中的负三价升到单质氮气的0价,氯元素从单质氯气的零价降到氯化铵中的负一价,所以氨气是还原剂,被氯气氧化生成氧化产物氮气,氯气是氧化剂,被氨气还原生成还原产物氯化铵。 2,2NO2+H2O=2HNO3+NO(二氧化氮通入水中与水反应生成硝酸和一氧化氮)观察化合价,发现变价元素只有N,一方面,氮元素二氧化氮的正四价升价到硝酸的正五价,另一方面,氮元素从二氧化氮的正四价降到了一氧化氮的正二价。二氧化氮中的氮元素既有升价又有降价,所以它既是还原剂又是氧化剂,而硝酸和一氧化氮就是对应的还原产物和氧化产物。在这个反应中我们如果将氮元素的化合价标在数轴上,用箭头表示它的变价情况,如下图,我们称如此反应物中某种元素又升高又下降的反应叫做歧化反应。

3,SO2+2H2S=3S+2H2O(二氧化硫通入硫化氢溶液中生成硫单质沉淀)根据前两个的磨炼以后,这个反应中,我们不难看出变价的是硫元素,二氧化硫降价得到硫单质,硫化氢升价得到硫单质,发现硫单质是由反应物中的硫元素即升价又降价而得到的,所以生成物硫单质即是氧化产物又是还原产物。我们再次把硫的价态和变价趋势画在数轴上,得到下图,我们把这种元素的两种化合价向中间靠拢但不允许交叉,最多归中为同一化合价的反应称为归中反应,它和歧化反应相对。

小Tips: 1,一般不易变价的元素由H(正一价),O(负二价),但出现过氧化物时比如过氧化氢(H2O2),过氧化钠(Na2O2)……时O是负一价,而且极易变价成零价单质氧气,但这些最终都视情况而定。 2,一般容易变价的的元素有N,S,Cl,Br等,所以可以先去观察它们。 3,在补充一点,氧化性和还原性:氧化性指氧化其他元素的能力,就是让其他元素化合价升高的能力,微观来看就是得电子的能力,氧化性越强,得电子能力就越强,化合价就越容易下降,就越容易被还原,同理,还原性指还原其他元素的能力,就是让其他元素化合价降低的能力,微观来看就是失电子的能力,还原性性越强,失电子能力就越强,化合价就越容易上升,就越容易被氧化。这个大家可以慢慢去理解。 好了,今天就讲到这里,记得投币点赞评论加关注,有问题私聊,祝大家化学成绩步步高,拜拜👋🏻。 原创不易,版权所有,侵权必究。

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