氧化还原反应.
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氧化还原反应氧化-还原反应(oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应。
氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。
氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一(另外两个为(路易斯)酸碱反应与自由基反应。
自然界中的燃烧,呼吸作用,光合作用,生产生活中的化学电池,金属冶炼,火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。
研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。
18世纪末,化学家在总结许多物质与氧的反应后,发现这类反应具有一些相似特征,提出了氧化还原反应的概念:与氧化合的反应,称为氧化反应;从含氧化合物中夺取氧的反应,称为还原反应。
随着化学的发展,人们发现许多反应与经典定义上的氧化还原反应有类似特征,19世纪发展化合价的概念后,化合价升高的一类反应并入氧化反应,化合价降低的一类反应并入还原反应。
20世纪初,成键的电子理论被建立,于是又将失电子的半反应称为氧化反应,得电子的半反应称为还原反应。
1948年,在价键理论和电负性的基础上,氧化数的概念被提出,1970年IUPAC对氧化数作出严格定义,氧化还原反应也得到了正式的定义:化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应称作氧化还原反应。
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。
根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应;氧化数降低的反应,称为还原反应。
氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。
反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧化产物;发生还原反应的物质,称为氧化剂,生成还原产物。
氧化产物具有氧化性,但弱于氧化剂;还原产物具有还原性,但弱于还原剂。
一个化学反应,是否属于氧化还原反应,可以根据反应是否有氧化数的升降,或者是否有电子得失与转移判断。
如果这两者有冲突,则以前者为准。
氧化还原反应氧化还原反应是化学反应中常见的一类反应,也是一种重要的化学变化方式。
在氧化还原反应中,物质的氧化态和还原态发生变化,同时伴随着电子的转移。
本文将详细介绍氧化还原反应的概念、特点、分类和应用。
一、概念氧化还原反应,简称“氧化反应”或“还原反应”,是指在化学反应中发生电子转移的过程。
在氧化还原反应中,电子从一个物质转移到另一个物质,导致被转移的物质发生氧化,而接受电子的物质则发生还原。
二、特点1. 电子转移:氧化还原反应是通过电子的转移实现的,其中一种物质失去电子,被认为是发生了氧化反应,而另一种物质得到电子,被认为是发生了还原反应。
2. 氧化态和还原态:在氧化还原反应中,物质的氧化态和还原态发生变化,反应前后物质的氧化态和还原态互相切换。
3. 氧化剂与还原剂:氧化还原反应中,能够接受电子的物质称为氧化剂,能够提供电子的物质称为还原剂。
氧化剂与还原剂是氧化还原反应中不可分离的两个角色。
三、分类氧化还原反应可以根据反应物和产物的氧化态变化来进行分类,一般可分为以下几种类型:1. 金属与非金属氧化反应:如铁与氧气反应生成铁(III)氧化物。
2. 过氧化反应:如过氧化氢分解为水和氧气。
3. 氧化酸还原反应:如硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和二氧化硫。
4. 氧化碱酸还原反应:如溴水与氯化钾反应生成溴化钾和氯。
5. 形成氧化还原反应:如氯和铁反应生成氯化铁。
四、应用氧化还原反应广泛应用于许多领域,包括化学工业、生物学、环境保护等。
以下是氧化还原反应的一些应用:1. 防腐剂:许多金属的氧化反应可用作材料的防腐剂,防止金属与氧气接触而产生腐蚀。
2. 电池:电池是利用氧化还原反应产生电能的装置。
3. 合成反应:氧化还原反应在有机合成中具有重要作用,可以合成各种有机化合物。
4. 水处理:氧化还原反应在水处理过程中常用于去除有害物质和净化水质。
5. 生物代谢:氧化还原反应是生物代谢过程中的基本反应之一,参与到细胞能量转化和物质代谢过程中。
氧化还原反应一、氧化还原反应的几组概念1、氧化还原反应与非氧化还原反应氧化还原反应:有化合价改变或者有电子得失的反应。
非氧化还原反应:没有化合价改变或者没有电子得失的反应。
例如:2AgNO3△2Ag+2NO2↑+O2↑,是氧化还原反应。
2Mg+O2点燃2MgO是氧化还原反应的化合反应。
CaO+H2O===Ca(OH)2是非氧化还原反应的化合反应。
NH4HCO3△NH3↑+CO2↑+H2O是氧化还原反应的分解反应。
CaCO3高温CaO+CO2↑是非氧化还原反应的分解反应。
BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl是非氧化还原反应的复分解反应。
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu是氧化还原反应的置换反应。
结论:置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应,化合反应可能是氧化还原反应,分解反应可能是氧化还原反应。
2、氧化剂与还原剂氧化剂:在反应中得到电子的反应物。
即:能使对方元素化合价升高的反应物。
还原剂:在反应中得到电子的反应物。
即:能使对方元素化合价降低的反应物。
常见的氧化剂:Cl2、O2、Fe2O3、NO2、浓H2SO4、HNO3、HClO、FeCl3、KMnO4常见的还原剂:Zn、C、H2、CO、SO2、H2S、HI、Fe(OH)2、FeCl2、Na2SO3、KI3、氧化性与还原性氧化性:反应物得到电子的性质。
即:使对方元素化合价升高的性质。
还原性:反应物失去电子的性质。
即:使对方元素化合价降低的性质。
规律:一般来说元素处在最高价的反应物只具有氧化性,元素处在最低价的反应物只有还原性,元素处在中间价的反应物既具有氧化性又具有还原性。
4、氧化反应与还原反应氧化反应:反应物失去电子的反应。
还原反应:反应物得到电子的反应。
一个氧化还原反应可以拆开为一个氧化反应和一个还原反应,这是电极反应书写的依据。
反之,一个氧化反应和一个还原反应可以合并成一个氧化还原反应。
一个放热的氧化还原反应理论上可以设计成原电池。
氧化还原反应氧化还原反应是一种化学反应类型,也被称为氧化-还原反应。
在氧化还原反应中,原子或者分子失去或者获得电子,因而其氧化态发生改变。
这种反应是化学中非常重要的一种类型,本文将从氧化还原反应的基本概念、特征、类型以及在日常生活中的应用等方面展开阐述。
氧化还原反应是化学反应中最常见的类型之一。
在氧化还原反应中,参与反应的物质发生电子的失去或者获得,导致其氧化态发生变化。
在氧化还原反应中,有两个基本概念:氧化和还原。
氧化是指物质失去电子,同时氧化数增加;还原是指物质获得电子,同时氧化数减少。
因此,在氧化还原反应中,氧化和还原是相互联系、相互制约的过程。
氧化还原反应有着明显的特征,其中最为重要的特征是电子的转移。
在氧化还原反应中,原子或者分子之间发生电子的转移,从而导致氧化数的变化。
另一个重要特征是反应物氧化数的变化。
在氧化还原反应中,反应物从一种氧化态变化为另一种氧化态,反映了反应过程中电子的流动和分配。
根据氧化还原反应的特征,可以将氧化还原反应分为许多类型。
其中,最为常见的类型包括单质氧化反应、还原反应、置换反应以及氧化-还原反应。
在这些类型中,单质氧化反应是指单质和氧气反应生成氧化物;还原反应是指氧化物与还原剂反应生成单质;置换反应是指两种金属离子置换生成两种金属的反应;氧化-还原反应是指物质发生氧化和还原同时进行的反应。
氧化还原反应在我们日常生活中有着广泛的应用。
在工业生产中,氧化还原反应被广泛应用于金属提取、焊接、电镀等领域。
在生活中,氧化还原反应也广泛存在于我们周围,比如食物的烹饪过程中就离不开氧化还原反应。
此外,氧化还原反应还被应用于环境保护、废水处理等方面,发挥着重要的作用。
总的来说,氧化还原反应是一种重要的化学反应类型。
通过本文的阐述,我们了解了氧化还原反应的基本概念、特征、类型以及在日常生活中的应用。
希望能加深对氧化还原反应的理解,进一步探索其在化学领域的应用前景。