氧化反应与还原反应的区别?

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  • 氧化反应 氧化反应

    1.物质失电子的作用叫氧化反应;得电子的作用叫还原.狭义的氧化指物质与氧化合;还原指物质失去氧的作用.氧化时氧化值升高;还原时氧化值降低.氧化、还原都指反应物(分子、离子或原子).氧化也称氧化作用或氧化反应.有机物反应时把有机物引入氧或脱去氢的作用叫氧化;引入氢或失去氧的作用叫还原.物质与氧缓慢反应缓缓发热而不发光的氧化叫缓慢氧化,如金属锈蚀、生物呼吸等.剧烈的发光发热的氧化叫燃烧.

    2.一般物质与氧气发生氧化时放热,个别可能吸热如氮气与氧气的反应.电化学中阳极发生氧化,阴极发生还原.

    3.根据氧化剂和氧化工艺的不同,氧化反应主要分为空气(氧气)氧化和化学试剂氧化.化学试剂氧化具有选择性好、过程简单、方便灵活等优点,在医药化工领域,由于产品吨位小,因此多用化学试剂氧化法.

    4.化学试剂氧化所用的氧化剂有无机氧化剂和有机氧化剂,无机氧化剂包括:高价金属氧化物、高价金属盐、硝酸、硫酸、氯酸钠、臭氧、过氧化氢等;有机氧化剂一般是缓和的氧化剂,包括硝基物、亚硝基物、过氧酸以及与无机氧化物形成的复合氧化剂.

    下面介绍几种常用氧化剂:

    高锰酸钾氧化性强,可以将伯醇、醛、芳环侧链的烷基氧化成酸,由于在酸性条件下氧化选择性差,多在中性或碱性中使用.

    二氧化锰是较温和的氧化剂,可将芳环侧链的甲基氧化为醛.

    三氧化铬的吡啶络合物是比较缓和的氧化剂,可将伯醇氧化为醛,而不破坏碳碳双键和其它基团.

    氧化反应,举例

    2Mg+O2=2Mg0

    C+O2=CO2

    2H2 + O2 = 2H2O

    S + O2 = SO2

    (氧化反应不一定是化合反应,如2H2S+O2=2H2O+2S )

    基本列式:A+B(有氧气的)=AB

    一、概念:凡有元素化合价升降的反应.

    二、特点:任何氧化还原反应中,氧化与还原同时并存缺一不可,而且得失电子总数相等.

    三、有关概念关系:

    (1)氧化、被氧化.同一概念.指元素(原子或离子)失电子的反应,指反应过程,均指元素而言.化合价升高.

    (2)还原、被还原.同一概念.指元素(原子或离子)得电子的反应,指反应过程,均指元素而言,化合价降低.

    (3)氧化性、氧化能力、氧化剂:同一概念.指得电子的物质.本身被还原,使对方被氧化指反应物.

    (4)还原性、还原能力、还原剂:同一概念.指失电子的物质.本身被氧化,使对方被还原指反应物.

    (5)氧化产物:还原剂失电子被氧化成的生成物.

    (6)还原产物:氧化剂得电子被还原成的生成物.

    四、价态与氧化剂、还原剂的关系:

    (1)元素为最低价态时,只具有还原性.I-,S2-等.

    (2)元素为最高价态时,只具有氧化性.Fe3+,H+,S+6等.

    (3)元素处于中间价态时,既具有氧化性,又具有还原性.

    五、氧化还原反应与基本反应类型关系:

    (1)是化学反应的两种不同的分类法.即氧化还原反应;非氧化还原反应.

    (2)置换反应:一定是氧化还原反应.复分解反应:一定是非氧化还原反应.化合、分解反应:部份是氧化还原反应,部分是非氧化还原反应.

    六、表示电子转移的方向和数目的方法:

    (1)单线桥式:

    特点:明确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目.而且箭头

    (2)双线桥式:

    特点:明确表示氧化或还原时元素本身得失电子变化情况.箭头不表示电子转移方向.而且箭头都是由反应物指向生成物,所以在线桥上一定要注明“得”或“失”.

    七、物质氧化性(还原性)相对强弱判断:

    (1)可依据若干反应条件的差异判断:

    条件越容易,反应速率越快,氧化性(还原性)越强,而不是以得失电子数多少.

    例:判断反应中氧化剂的强弱.

    2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

    氧化能力:KMnO4>MnO2>O2

    (2)可依据金属活动顺序表判断:排位越后的金属,其原子的还原性越弱;而金属阳离子的氧化性越强.(但是氧化性Fe3+>Cu2+)

    ※(3)可依据元素在同期表的位置判断:

    同周期(适用于二、三周期):

    从左到右:金属单位的还原性依次减弱,非金属单质的氧化性逐渐加强.

    从上到下:金属单质的还原性依次增强,非金属单质的氧化性逐渐减弱.

    (4)可依据具体反应进行判断:

    理论根据:氧化剂1+还原剂1=氧化剂2(氧化产物)+还原剂2(还原产物).

    氧化能力:氧化剂1>氧化剂2(氧化产物).

    还原能力:还原剂1>还原剂2(还原产物).

    例:判断下列反应中氧化性强弱.

    ①I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4;

    ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3;

    ③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2.

    氧化性:D

    ※(5)依据电极反应判断:

    在电解池中阴极上哪种金属的阳离子先析出(被还原)则氧化性越强,而由这种金属单质的还原性越弱,其金属活泼性越弱.

    ※例:A、B、C是三种金属,根据下列①②实验确定它们还原性强弱顺序:①将A与B浸在稀H2SO4中用导线连接,A上有气体逸出,B逐渐溶解;②电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极).

    A.A>B>C; B.B>A>C;

    C.B>C>A; D.C>A>B

    选:B

    (6)依据元素化合价判断:

    对同一元素而言,化合价越高,氧化性越强.如:Fe3+>Fe2+;Cu2+>Cu+,(但有例外如氧化性:HClO>HClO3>HClO4).