氧化还原反应简介-基础化学

1.氧化和还原

物质有电子得失或者电子对发生偏移的化学反应，称为氧化还原反应。如反应：

在氧化还原反应中，物质失去电子或化合价升高的过程称为氧化，物质得到电子或化合价降低的过程称为还原。失去电子的物质称为还原剂，它本是被氧化；得到电子的物质称为氧化剂，它本身被还原。上述反应中Zn是还原剂，被氧化为Zn²⁺；Cu²⁺是氧化剂，被还原为Cu。

氧化还原反应的本质是氧化剂和还原剂之间的电子得失或电子对的偏移。因此氧化反应和还原反应必然是同时发生的。原来是氧化剂，反应后转化为还原剂；原来的还原剂，反应后转化为氧化剂。

2.氧化数

为了便于描述在氧化还原反应中原子带电状态的改变，表明元素被氧化的程度，尤其是对于那些不能应用电子得失的概念来解释的氧化还原反应，提出了氧化数的概念。

1970年，国际纯粹与应用化学联合会对氧化数定义如下：氧化数（又称氧化值）是指某元素一个原子的荷电数，这种荷电数是由假设把每个化学键中的电子对指定给电负性更大的原子而求得。

确定氧化数的规则如下：

（1）由相同元素的原子形成的化学键或单质，其氧化数为零。

（2）在化合物中，氢原子的氧化数一般为+1（但在NaH、CaH₂中，氢的氧化数为-1），氧原子的氧化数一般为-2（但在H₂O₂、Na₂O₂等过氧化物中，氧的氧化数为-1；在氧的氟化物OF₂和O₂F₂中，氧的氧化数分别为+2和+1）。

（3）在离子型化合物中，各元素的氧化数的代数和等于离子所带的电荷。(www.xing528.com)

（4）在一个中性分子中，各元素的氧化数的代数和等于零。

（5）在一个配位离子中，各元素的氧化数的代数和等于该配位离子的电荷。

【例4-1】求中Cr的氧化数。

解：设在中Cr的氧化数为x，则

2x + 7×（- 2）=- 2

从而x=+6，即中Cr的氧化数为+6。

氧化数和化合价均反映元素的原子在键合情况下化合态的物理量，氧化数是某元素的一个原子在分子或离子中的形式电荷数，这种形式电荷数是假定把每个键中的电子指定给电负性大的元素而求得。它反映的是键合后的形式电荷数，可以是整数也可以是分数。而化合价反映的是键合的原子数，只能是整数。

练一练

求H₂C₂O₄和中的C和S的氧化数。