氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系

氧化还原反应与元素化合价的升降有什么关系

—氧化还原反应是在反应前后,某种元素的化合价有变化的化学反应.这种反应可以理解成由两个半反应构成,即氧化反应和还原反应.
复分解反应都不是氧化还原反应
置换反应都是氧化还原反应
有单质参加的化合反应大部分是氧化还原反应（有例外）
有单质生成的分解反应大部分是氧化还原反应（例外如次氟酸分2HFO==2HF+O2,化合价没有变化）
归中反应,岐化反应可以看作是特殊的氧化还原反应
另外要注意,有单质参加反应的化学反应不一定是氧化还原反应,如氧气生成臭氧,石墨在一定条件下变成金刚石,还包括其他同素异形体之间的转换.
概念
反应的本质是化合价有变化,即电子有转移.氧化数升高,即失电子的半反应是氧化反应；氧化数降低,得电子的反应是还原反应.化合价升高的物质还原对方,自身被氧化,因此叫还原剂,其产物叫氧化产物；化合价降低的物质氧化对方,自身被还原,因此叫氧化剂,其产物叫还原产物.即：
还原剂 + 氧化剂 ---> 氧化产物 + 还原产物
一般来说,同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱,氧化产物的氧化性比氧化剂弱,这就是所谓“强还原剂制弱还原剂,强氧化剂制弱氧化剂”.
范例
氢气与氯气的化合反应
氢气与氯气的化合反应,其总反应式如下：
H2 + Cl2 → 2HCl
我们可以把它写成两个半反应的形式：
氧化反应：
H2 → 2H+ + 2e-
还原反应:
Cl2 + 2e- → 2Cl-
单质总为0价.第1个半反应中,氢元素从0价被氧化到+1价；同时,在第2个半反应中,氯元素从0价被还原到?1价.(本段中,“价”指氧化数)
两个半反应加合,电子数削掉：
H2 → 2H+ + 2e-
+ 2e- + Cl2 → 2Cl-
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H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-
最后,离子结合,形成氯化氢:
2H+ + 2Cl- → 2HCl
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配平碳与硝酸起反应的化学方程式
解∶1,写出反应物和生成物的化学式
C+HNO3→NO2+CO2+H2O
2,列出元素的化合价的变化
在反应物这边 在生成物这边 变化量
C化合价 0 +4 升高4
N化合价 +5 +4 降低1
3,使化合价的升高和降低的总数相等
C+4HNO3→4NO2+CO2+H2O
4,配平其它物质的系数
C+4HNO3═4NO2↑+CO2↑+2H2O
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与电化学的关系
每一个氧化还原反应都可以做成一个原电池.其中发生氧化反应的一极为阳极,即外电路的负极；还原反应的一极为阴极,即外电路的正极.两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势),因此反应可以进行,同时可以用来做功.
名称来源
氧化反应最早是指金属或非金属与氧结合形成氧化物的反应,这类反应中另一种元素的化合价总是升高.还原反应最早是指金属从其化合物中被提炼出来的反应,这类反应中金属的化合价总是降低.
再如工业炼铁的反应:
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
这个反应中,三氧化二铁是氧化剂,而一氧化碳是大家熟悉的还原剂.三氧化二铁中的氧元素给了一氧化碳,使后者氧元素含量增加变为二氧化碳.铁由3价变为单质0价(降低,为氧化剂),而碳由2价变为4价(升高,为还原剂)
另外,复分解反应一定不是氧化还原反应.因为复分解反应中各元素的化合价都没有变化.例如:
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3(沉淀)
其中钠元素保持1价,碳酸根保持-2价,氯元素保持-1价,而钙元素保持2价.
总结：氧化剂发生还原反应,得电子,化合价降低,有氧化性,被还原,生成还原产物.
还原剂发生氧化反应,失电子,化合价升高,有还原性,被氧化,生成氧化产物.
记法：氧化还原不可分,得失电子是根本.失电子者被氧化,得电子者被还原.
失电子者还原剂,得电子者氧化剂.氧化剂 还原剂,相依相存永不离.
氧化还原反应的两个性质
[编辑本段]
还原性：失电子的能力
氧化性；得电子的能力
例：一物质还原性很强=失电子的能力强
一个反应中,具有还原性的物质：1、还原剂2、还原产物
一个反应中,具有氧化性的物质：1、氧化剂2、氧化产物
金属性在本质上就是还原性,而还原性不仅仅表现为金属的性质.
非金属型在本质上就是氧化性,而氧化性不仅仅表现为非金属单质的性质.
一切氧化还原反应之中,还原剂的还原性＞还原产物的还原性
一切氧化还原反应之中,氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性
还原性的强弱只与失电子的难易程度有关,与失电子的多少无关.
金属得电子不一定变为0价 例：2Fe+Cu=2Fe2+ + Cu2+,Fe3+—Fe2+