水环境化学氧化还原反应PPT课件
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《氧化还原反应》讲义一、氧化还原反应的基本概念在化学世界中,氧化还原反应是一类极为重要的化学反应类型。
那什么是氧化还原反应呢?简单来说,氧化还原反应是指在反应过程中,元素的化合价发生变化的化学反应。
在氧化还原反应中,某些元素的化合价升高,被氧化;而另一些元素的化合价降低,被还原。
例如,铜与氧气反应生成氧化铜的这个过程,铜的化合价从 0 价升高到了+2 价,铜被氧化;氧的化合价从 0 价降低到了-2 价,氧被还原。
氧化反应和还原反应是同时发生的,就像一个硬币的两面,不可分割。
有物质被氧化,就必然有物质被还原。
氧化剂和还原剂是氧化还原反应中的重要角色。
氧化剂在反应中能够使其他物质氧化,自身被还原,其化合价降低;还原剂则能够使其他物质还原,自身被氧化,化合价升高。
比如在氢气还原氧化铜的反应中,氢气是还原剂,它使氧化铜中的铜元素被还原为铜单质,自身被氧化为水;氧化铜则是氧化剂,它使氢气被氧化。
二、氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征是化合价的升降。
通过观察化学反应中元素化合价的变化,我们就能够判断一个反应是否为氧化还原反应。
化合价的升降是由于电子的转移引起的。
在氧化还原反应中,电子从还原剂转移到氧化剂。
例如,铁与硫酸铜溶液的反应,铁原子失去两个电子变成亚铁离子,铁的化合价从 0 价升高到+2 价;铜离子得到两个电子变成铜原子,铜的化合价从+2 价降低到 0 价。
三、氧化还原反应的实质氧化还原反应的实质是电子的转移。
电子转移包括电子的得失和电子的偏移。
在离子化合物中,电子的转移通常表现为电子的得失;在共价化合物中,电子的转移则表现为电子的偏移。
以氯化钠的形成过程为例,钠原子失去一个电子变成钠离子,氯原子得到一个电子变成氯离子,通过电子的得失形成了离子键,从而构成了氯化钠。
而在氯化氢的形成过程中,氢原子和氯原子通过共用电子对结合在一起,由于氯原子对电子的吸引力更强,共用电子对偏向氯原子,导致氢元素显+1 价,氯元素显-1 价,这就是电子的偏移。