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氧化还原反应的实质

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着物质结构和电化学理论的发展,人们对氧化还原反应的认识也逐步深入。在氧化还原反应中,电子不能游离存在,因此一种物质失去电子必然意味着另一物质得到电子,故氧化过程与还原过程总是同时发生而共存于一个反应之中,分别叫作氧化半反应和还原半反应。但在仅有共价化合物参与的反应中,虽然没有发生上述那种电子的完全转移,却发生了电子对的偏移。这种反应同样属于氧化还原反应。

“氧化”一词最初仅用于物质与氧的反应,“还原”一词仅用于物质失去氧的反应。随着物质结构和电化学理论的发展,人们对氧化还原反应的认识也逐步深入。人们发现,物质与氧的反应以及一系列没有氧参加的反应存在共同的特征,即在反应过程中均伴有电子的得失。例如,汞与氧化合生成氧化汞时,汞被氧化生成氧化汞:

2Hg+O2=2HgO相反,当氧化汞加热分解成汞和氧时,氧化汞失去氧被还原成汞:

2HgO=2Hg+O2又如,锌与硫酸铜的反应:

Zn+Cu2+=Zn2++Cu反应中,每个锌原子失去两个电子,变为锌离子,发生氧化;每个铜离子接受两个电子变为铜原子,发生还原。

Zn—2e→Zn2+(氧化反应)

Cu2++2e→Cu(还原反应)

为使化学研究系统化,【把物质失去电子的过程叫氧化(oxidation);物质得到电子的过程称还原(reduction)。在反应中失去电子的物质(如Zn)称为还原剂(reducing agent),还原剂本身被氧化;在反应中得到电子的物质(如CuSO4)称为氧化剂(oxidizing agent),氧化剂本身被还原】。在氧化还原反应中,电子不能游离存在,因此一种物质失去电子必然意味着另一物质得到电子,故氧化过程与还原过程总是同时发生而共存于一个反应之中,分别叫作氧化半反应和还原半反应。

在上述有简单离子参与或生成的反应中,反应物之间电子的转移是很明显的。但在仅有共价化合物参与的反应中,虽然没有发生上述那种电子的完全转移,却发生了电子对的偏移。例如:

H2+Cl2=2HCl

由于氯的电负性大于氢,所以在HCl分子中共用的电子对偏向氯的一方,尽管其中的氯和氢都没有获得电子或失去电子,却也有一定程度的电子的转移(或偏移)。这种反应同样属于氧化还原反应。

综上所述,【氧化还原反应实质上是包含有电子得失或电子对偏移的反应】。

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