氧化还原当量
在无机物之间的反应中,是以得失电子数来判断是否发生了氧化还原反应
在无机物之间的反应中,是以得失电子数来判断是否发生了氧化还原反应;在有机反应中,用电子对的偏移程度,也就是碳原子周围电子云密度的变化来判断。
计算公式
氧化还原反应是一种电子得失(或转移)反应,其氧化还原当量可由下式求得:氧化还原当量=分子量÷总电子得失(或转移)数。
在无机物的氧化还原反应中,通常以得失电子数除以其分子量即得其当量;在有机物的氧化还原反应中,以氧化数的变化数除以其分子量,来确定被测物的当量。
相关概念
广义氧化还原反应及相关定义
在无机物之间的反应中,是以得失电子数来判断是否发生了氧化还原反应,即在化学反应中,元素或化合物失去电子,化合价升高称之为被氧化,该元素或化合物为还原剂;反之,若得到电子,化合价下降为被还原,称之为氧化剂。
在有机反应中,由于碳均为4价,不能用化合价升高或降低的方法来判断是否发生了氧化还原反应,而是用电子对的偏移程度,也就是碳原子周围电子云密度的变化来判断。即:碳原子周围电子密度升高(部分地得到电子),称之为被还原;而碳原子周围电子密度降低(部分地失去电子),称之为被氧化。这就是“广义氧化还原反应”。
氧化数
在无机反应中,电子的得失情况可用化合价来表示。
在有机化合物中,电子对的偏移情况可用氧化数来表达。用元素电负性大小来判断化学键极性的方向,也就是电子云的偏移方向。在有机物不同形式的键中,碳的氧化数如图。
凡是电负性比碳大的元素与碳成键,对碳来说,氧化数为正值;而电负性比碳小的元素与碳成键,氧化数为负值。
差示氧化数法计算有机物氧化还原当量
差示氧化数法的定义
由于在氧化还原反应中,真正起电子得失(或转移)作用的原子是个别的,其它原子或基团并没有改变,因而,就可以像分数的约分那样,将半反应中反应物与生成物结构中相同的原子或基团约去,使复杂的结构变成简单的几个原子,然后对比反应前后剩余部分氧化数的差值。此差值可命名为“差示氧化数”。
利用“差示氧化数”可以根据以下公式计算氧化还原当量:氧化还原当量=分子量÷差示氧化数。
差示氧化数法的计算步骤
(1)写出反应前后的主要产物,H2O可以不写;
(2)约去反应前后相同的原子或基团;
(3)根据剩余部分来比较氧化数的差值。一般约去后,剩下的不外是氧(氧化数为-2)、氢(氧化数为+1)、卤素(氧化数为-1),即可直接以此值求氧化还原当量或配平反应方程式;
(4)如要知本半反应式是氧化反应还是还原反应,可将左边值减去右边值。当结果为“正”,表示为被氧化;结果为“负”,表示为被还原。
差示氧化数法的优点
(1)利用该法确定有机物的当量,只需知道反应前及反应后的氧化数变化值,而与中间产物无关,即不需要配平反应方程式,就可计算出当量,且不管用什么方法滴定,只要得到同样的产物,氧化当量是一致的。
(2)反应产物若为多种,只要反应是定量的,可将反应前氧化数与反应后的总氧化数变化相减即可。
参考资料
最新修订时间:2023-12-23 17:13
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