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物质还原性的判断方法

2022.1.24
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zhaoqisun

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化学方程式

氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)→还原产物+氧化产物氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物这条规则对于任何环境下的任何ΔG<0的反应(即在该环境下可自发进行的反应)都成立,没有任何例外的情况。氧化剂--得电子--化合价降低--被还原--发生还原反应--还原产物还原剂--失电子--化合价升高--被氧化--发生氧化反应--氧化产物

不可根据同一个反应中的氧化剂,还原剂判断自发进行的反应中氧化剂的氧化性可以弱于甚至是远弱于还原剂(中学认为氧化剂氧化性一定强于还原剂,然而这种认知实际上完全错误,氧化剂氧化性与还原剂的氧化性无任何关系)例如:过氧化氢的氧化性远强于氯气,且其将氯气氧化为高氯酸是可以自发进行的(标准电极电势差超过0.2,氧化还原反应就可以完全进行):(标准电极电势:H2O2—1.77—H2O,Cl2—1.36—Cl-,ClO4-—1.39—Cl2)然而二者的反应却是前者被氧化:H2O2 + Cl2 → 2HCl + O2这是因为氧化还原反应大都存在动力学障碍

金属活动性顺序

对于金属还原剂来说,金属单质的还原性强弱一般与金属活动性顺序相一致,即越位于后面的金属,越不容易失电子,还原性越弱。金属活动性顺序(常见元素):K>Ca>Na>Mg>Al>Mn>Zn>Cr>Fe>Ni>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

金属阳离子在25℃,pH=0的水溶液中氧化性的顺序Li+<Cs+<Rb+<K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Mn2+<Zn2+<Cr3+<Fe2+<Ni2+<Sn2+<Pb2+<(H+)<Cu2+<Fe3+<Hg22+<Ag+<Hg2+<Pt2+<Au3+

注意Fe,Sn,Pb,Hg分别对应Fe2+、Sn2+、Pb2+,Hg22+不是Fe3+、Sn4+、Pb4+、Hg2+(尤其是Hg,很多中学教辅都误以为其对应汞离子)

非金属活动性顺序(常见元素)

25℃,pH=0的水溶液中:F2>Cl2>O2>Br2>I2>S8

25℃,pH=14的水溶液中:F2>Cl2>Br2>I2>O2>S8

原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性增强25℃,pH=0的水溶液中还原性:H2S>I->Br->H2O>Cl->HF25℃,pH=14的水溶液中还原性:S2->I->Br->OH->Cl->F-补充:非金属氧化性顺序一般教材中常忽略Fe3+,而着重Fe,因此添加它的顺序:Cl2>Br2>Fe3+>I2>S8


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