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