氧化還原反應 @ 小P的教材 :: 隨意窩 Xuite日誌
  • 關鍵字





  • Powered by Xuite
  • 平均分數:0 顆星
    投票人數:0
    我要評分:
    1. 沒有新回應!
  • 200602151649氧化還原反應
    平均分數:0 顆星    投票人數:0
    我要評分:

    氧化還原反應 redox 點此可以看到投影片和聲音

    一、狹義的氧化還原定義:
    氧化:元素與氧結合生成氧化物。例如鎂粉的燃燒

    2Mg+O2 → 2MgO

    還原:氧化物的氧被除去而生成元素

     

    CuO+Mg → Cu + MgO (1) 

     

    此反應中,鎂與氧結合,因此鎂被氧化;氧化銅失去氧成為銅金屬,因此稱氧化銅被還原。把別的物質氧化,自己還原的角色稱為「氧化劑」;把別的物質還原,自己氧化的角色稱為「還原劑」。以(1)的反應為例,CuO是氧的提供者,把Mg氧化,所以稱為氧化劑,自己還原;Mg是氧的接受者,所以稱為還原劑,自己被氧化。

    圖一、銅粉

    圖二、將銅粉加熱氧化之後,變成黑色的

     

    二、廣義的氧化還原反應:由於氧是很善於搶電子的元素,所以和氧結合就相當於失去電子;和氧脫離就相當於得到電子。所以廣義的氧化還原反應將氧化和還原定義成:
    氧化:失去電子
    還原:得到電子
    以鋅和銅離子的反應為例:

    Zn+Cu2+ Zn2+ + Cu (2)
    反應的過程中鋅失去電子,被氧化;銅離子得到電子,被還原。例如將鋅片放入硫酸銅裡,就會得到上面的反應。

    圖三、鋅片原來的樣子

    圖四、和硫酸銅反應後,表面會附著一層深色的銅

     

    三、氧化數:當兩個元素結合成化合物時,假設所有的電子都被搶電子能力較強的元素搶走時,元素的帶電情況。
    例如:當鈣和氧結合成氯化鈉(NaCl)時,假設電子都被氯原子搶走。則氯原子會多一個電子於是帶一個負電(-1);鈉原子則會帶一個正電(+1)。我們就把這個數字定義為氧化數。
    在元素狀態下,所有元素的氧化數都是0,因為沒有任何的得失電子。在化合物的狀態下,就依照搶電子的能力去計算氧化數。
    一般而言,有幾類化合物的氧化數是固定的:
    氟:-1、IA族:+1、ⅡA族:+2、氧:-2。其餘的則依照電荷數目來計算。例如:
    CO2:氧的氧化數定為-2,代表一個氧原子要取走碳兩個電子。所以碳共缺了4個電子,所以氧化數為+4
    HNO3:氧的氧化數為-2,共搶走6個電子,氫的氧化數為+1,提供1個電子,其餘5個電子由氮提供,於是氮的氧化數為+5
    SO42-:四個氧共搶走8個電子,整個硫酸根離子多了兩個負電,所以硫提供了6個電子,氧化數為+6。

    四、物質的氧化還可以定成
    氧化:氧化數增加(失去電子)
    還原:氧化數減少(得到電子)

     

    五、通常我們會把元素和氧的反應程度,訂為活性。
    K>Na>Ca>Mg>Al>C>Zn>Cr>Fe>Sn>Pb>H>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

    六、活性越大的元素代表和氧的結合能力和趨勢都越強;活性越小的元素則相反。所以活性越大的元素,丟掉電子的能力是越強的,就是越強的還原劑。活性越小的元素氧化物,越不喜歡和氧結合,所以活性越小的氧化物提供氧的能力越強,是越強的氧化劑。
    活性表還可以拿來判斷反應是否可以進行。
    CuO + Mg → MgO + Cu
    這個反應是會進行的,因為鎂和氧的結合能力較強,可以把氧化銅的氧搶走。相反的
    Cu + MgO →反應不進行。

     

    七、煉鐵:將鐵礦和焦煤()和灰石加熱。焦煤的活性大於鐵,所以可以將氧化鐵還原成鐵,過程中會產生一氧化碳。灰石受熱分解後,產生氧化鈣(CaO)會和鐵礦中的泥沙(SiO2)產生爐渣(CaSiO3)比重比鐵低,可以浮在高溫液態鐵上,保護鐵不再氧化。

    延伸閱讀:

    1.氧化還原反應 按右鍵下載後開啟。

    2.置換反應

    3.鋼品生產流程

    4.自由基與抗氧化劑
    回應