我們都知道,氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,但是當(dāng)我們面對一個(gè)氧化還原反應(yīng),更多的時(shí)候還是通過化合價(jià)來解決問題。可以說,化合價(jià)是打開氧化還原反應(yīng)奧秘的金鑰匙,所以,正確地分析化合價(jià),再結(jié)合有關(guān)規(guī)律,就能正確地解決氧化還原反應(yīng)的相關(guān)問題。
一、學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)——正確地找出變價(jià)元素的化合價(jià)
化合價(jià)是表征元素在化合狀態(tài)時(shí),原子間個(gè)數(shù)的化合比。確定化合價(jià)的規(guī)則如下:
●在單質(zhì)中,元素的化合價(jià)為零。
●在單原子離子中,元素的化合價(jià)等于離子所帶的電荷數(shù)。
●在大多數(shù)化合物中,氫的化合價(jià)為+1;只有在金屬氫化物(如NaH,CaH2)中,氫的化合價(jià)為-1。
●通常,在化合物中氧的化合價(jià)為-2;但是在H2O2,Na2O2,BaO2等過氧化物中,氧的化合價(jià)為-1;在氧的氟化物中,如OF2和O2F2中,氧的化合價(jià)分別為+2和+1。
●在所有的氟化物中,氟的化合價(jià)為-1。
●堿金屬和堿土金屬在化合物中的化合價(jià)分別為+1和+2。
●在中性分子中,各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零。在多原子離子中,各元素化合價(jià)的代數(shù)和等于離子所帶電荷數(shù)。
●常見元素的化合價(jià)可以歸納為如下口訣:
一價(jià)氫氯鉀鈉銀,
二價(jià)氧鈣鋇鎂鋅,
三鋁四硅五價(jià)磷,
二三鐵,二四碳,
二四六硫都齊全,
銅以二價(jià)最常見。
但要指出的是,在確定有過氧鏈的化合物時(shí),需寫出化合物的結(jié)構(gòu)式。因?yàn)榇_定一個(gè)化學(xué)式中某元素的化合價(jià)時(shí),必須依據(jù)與它相結(jié)合的其他元素原子的化合價(jià)。例如:CrO5與(NH4)2S2O8的結(jié)構(gòu)式分別為:
因兩種結(jié)構(gòu)式中都存在著過氧鏈,過氧鏈上氧原子的化合價(jià)為-1,因此Cr與S的化合價(jià)均為+6。有些材料將CrO5中的Cr的化合價(jià)定為+10,這是在不考慮CrO5結(jié)構(gòu)的前提下,將氧的化合價(jià)定為-2而得到的結(jié)果,這顯然是與事實(shí)不相符合的。例如下列反應(yīng):
4H2O2+K2Cr2O7+H2SO4=K2SO4+2CrO5+ 5H2O
本不屬于氧化還原反應(yīng),但如果將CrO5中的Cr的化合價(jià)定為+10,那么上述反應(yīng)就成為氧化還原反應(yīng)了(上述反應(yīng)實(shí)際上屬于轉(zhuǎn)移過氧鏈的反應(yīng)),又例如,在下列反應(yīng)中: