◇ 甘肅 毛宗華

(作者單位：甘肅省華亭縣第一中學(xué))

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次氯酸和氯氣的氧化性強(qiáng)弱比較

◇ 甘肅 毛宗華

在中學(xué)階段,往往根據(jù)氧化還原反應(yīng)的強(qiáng)弱來判斷物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱．例如,在氯水中存在反應(yīng)Cl2+H2OH++Cl-+HClO,根據(jù)強(qiáng)弱規(guī)律,Cl2氧化性大于HClO．但將濃鹽酸和次氯酸鈉溶液混合,發(fā)生的反應(yīng)H++ClO-=Cl2+H2O(pH<7.5時(shí)HClO穩(wěn)定，pH>7.5時(shí)ClO-穩(wěn)定，所以該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式應(yīng)寫成上述形式),根據(jù)強(qiáng)弱規(guī)律,HClO氧化性又大于Cl2．那么,Cl2和HClO的氧化性到底誰強(qiáng)呢?弄清上述2個(gè)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件和強(qiáng)弱規(guī)律的適用條件方可解決這一問題．

1 歧化反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件

氧化還原反應(yīng)是由2個(gè)或2個(gè)以上氧化還原電對(duì)的半反應(yīng)組成的．若把由兩電對(duì)組成的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,則兩電對(duì)分別在兩電極上發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)．電池的電動(dòng)勢(shì)EMF就是電對(duì)的電極電勢(shì)差,即EMF=E正-E負(fù),當(dāng)EMF>0時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,當(dāng)EMF<0時(shí),反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行．

歧化反應(yīng)是特殊的氧化還原反應(yīng)．判斷歧化反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的方法有多種,比較簡(jiǎn)便的方法是根據(jù)元素電勢(shì)圖判斷，即把同一元素的各種氧化態(tài)(或部分氧化態(tài))按照高低順序排成橫行，在2種氧化態(tài)之間若構(gòu)成一個(gè)電對(duì),就用一條直線把它們連接起來,并在上方標(biāo)出這個(gè)電對(duì)所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)．

2 強(qiáng)弱規(guī)律的適用條件

強(qiáng)弱規(guī)律適用于自發(fā)的氧化還原反應(yīng),不適用非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)．如對(duì)自發(fā)的歧化反應(yīng)2Cu+=Cu2++Cu,根據(jù)強(qiáng)弱律,Cu+氧化性大于Cu2+,Cu+還原性大于Cu,它和根據(jù)Cu2+/Cu+電對(duì)與Cu+/Cu電對(duì)的電極電勢(shì)高低判斷出的氧化還原能力一致,是正確的．對(duì)非自發(fā)的歧化反應(yīng)3Fe2+=2Fe3++Fe,根據(jù)強(qiáng)弱規(guī)律,Fe2+氧化性大于Fe3+,Fe2+還原性大于Fe,它和根據(jù)Fe3+/Fe2+電對(duì)與Fe2+/Fe電對(duì)的電極電勢(shì)高低判斷出的氧化還原能力是相反的．

3 Cl2和HClO氧化性強(qiáng)弱比較

當(dāng)pH<4.6時(shí), HClO/Cl2電對(duì)的電極電勢(shì)大于Cl2/Cl-電對(duì)的電極電勢(shì)．此時(shí),E右>E左, Cl2不能自發(fā)發(fā)生歧化反應(yīng)生成HClO和HCl,而逆反應(yīng)H++Cl-+HClO=Cl2+H2O能自發(fā)發(fā)生,根據(jù)強(qiáng)弱律可判斷出氧化性HClO大于Cl2．當(dāng)pH>4.6時(shí), HClO/Cl2電對(duì)的電極電勢(shì)將小于Cl2/Cl-電對(duì)的電極電勢(shì)．此時(shí),E左>E右, Cl2能自發(fā)發(fā)生歧化反應(yīng)生成HClO和HCl,反應(yīng)Cl2+H2O=H++Cl-+HClO能自發(fā)進(jìn)行,根據(jù)強(qiáng)弱律可判斷出Cl2氧化性大于HClO．所以,當(dāng)pH<4.6時(shí),HClO氧化性大于Cl2;當(dāng)pH>4.6時(shí),Cl2氧化性大于HClO．

(作者單位：甘肅省華亭縣第一中學(xué))