一 氧化还原反应
定义:强调了氧化和还原共存的关系,二者既统一于同一个反应体系,变化趋势又对立相反。
判据:化合价升降变化
实质:电子转移(得失或偏移)引发化合价变化
构成:两剂两产物---化合价发生变化的元素。
方向:单向反应,由强到弱。
表示:双线桥法:得到电子+失去电子。氧化剂 + 还原剂 = 氧化产物 + 还原产物
单线桥法:电子转移。 还原剂- 氧化剂
记忆:失(失去电子),升(化合价升高),氧(氧化反应),还(还原剂)。
计算:根据“得失电子总数相等”或“化合价升降总值相等”列等式进行计算。
类型:归中反应,歧化反应。
氧化性、还原性强弱比较:
金属:单质还原性:K Ca Na Mg Al Zn---------Cu Hg Ag Pt Au
离子氧化性:K Ca Na Mg Al Zn---------Cu Hg Ag Pt Au
非金属:单质氧化性:F O Cl Br I S H
离子还原性: F O Cl Br I S H
同种元素:价态越高,氧化性越强,价态越低,还原性越强。最高价态,只有氧化性。最低价态,只有还原性。中间价态,既有氧化性,又有还原性。
化学方程式:氧化性:氧化剂大于氧化产物。还原性:还原剂大于还原产物。
反应条件:完成相同一个变化过程,所需条件越高,说明自身性质越弱。
氧化还原反应规律:
优先反应规律:氧化剂相同,还原性越强优先反应。还原剂相同,氧化性越强优先反应。
互不换价规律:同种元素不同价态反应,一种价态不可能把对方氧化或还原成自身价态。
互不交叉规律:同种元素不同价态反应,价态都向中间变化且互不交叉。
中间价态规律:同种元素不同价态反应的条件是必需有中间价态。反之,只要有中间价态就可以发生反应。
邻位转化规律:氧化还原反应中元素化合价一般向着彼此靠近的价态转变。
跳位转化规律:特殊情况,元素化合价可以跳位转变。
二 物 质 的 量
方程式中微粒间数值关系
化学方程式表达了物质微粒之间按一定数量关系发生反应,究竟是什么数量关系呢?
物质质量与微粒数目存在一定的联系。
二、物质的量的意义
1、物质由一定数量的微粒构成。2、物质间的化学反应是微粒间按一定数量关系进行。3、微粒是微观世界的粒子,不易测定。4、化学的研究围绕可测定量展开,如:固体质量,气体体积,液体体积。5、构成物质的微粒的数量与物质可测定量存在一定联系。
故:化学的研究应从微粒入手,研究构成物体的微粒的数量与物质可测定量的联系,即“物质的量”。
三、物质的量的概念
物质的量:构成某种物质的微粒的数目。单位:摩尔(mol)。
物质的量是一个基本物理量。符号用“n ”表示。
物理量是指描述物体某种属性的参数。
⑴比较: 物理量 含义 单位
体积 物体占据空间的大小 mL、 L
长度 物体中两点间的距离 cm、 m、 km 、 光年
物质的量 构成物质的微粒的数目 mol、 Kmol
⑵说明:①moL是物质的量的单位,表示“一定数目的微粒的聚集”。国际单位 制规定:1摩尔的任何微粒的粒子数叫做阿伏加德罗常数[NA],约等于6.02×1023 。
②科学实验表明,12克碳-12所包含的碳原子个数约为6.02×1023 。如果一定量的粒子集体所含粒子数与12克碳-12所包含的碳原子个数相等,即为1moL。
③用摩尔表示物质的量时,必须指明微粒的种类。化学中有六种微粒:分子,原子,离子,质子,中子,电子等。如“1摩尔氢”是错误说法,未指明微粒种类。
⑶举例:1moL O 中约含有 6.02 ×1023个O原子,反之,6.02 ×1023个O原子约为1moL。
1moL H+ 中约含有 6.02 ×1023个H+离子,反之,6.02 ×1023个H+离子约为1moL。
四、物质的量的应用
1、物质的量、阿伏加德罗常数、粒子数(符号为N)之间关系
n = N /NA
例⑴ 0.5mol H+ 中约含有3.01 ×1023个H+原子,反之,3.01×1023个H+原子约为0.5mol。
2、物质的量与质量的关系:
①摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。单位:g/mol。
1mol物质中所含有的微粒数目相同,但由于不同微粒的实际质量不同,故1mol不同物质的质量也不相同。
例:单个微粒实际质量 6.02 ×1023个微粒质量 摩尔质量 相对质量
mH = 1.674×10-24 g ≈1g 1g/mol 1
mO = 26.57×10-24 g ≈16g 16g/mol 16
mCO= 46.51×10-24g ≈28g 28g/mol 28
说明: 离子实际质量与原子相差无几,所以1摩尔H+ 质量近似等于1摩尔H 原子质量.
结论: 摩尔质量以g/mol为单位,数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量.
②物质的量、质量、摩尔质量的关系
n = m / M
例⑵ 24.5克H2SO4的物质的量是多少?
解:H2SO4 的摩尔质量为98g/mol。
例⑶ 0.2moLNaOH的质量是多少?
解:NaOH的摩尔质量为40g/mol。
m = n×M =0.2mol × 40g/mol = 8g
物质的量沟通了微观世界的微粒与宏观世界可测定量(质量)之间的联系(微粒数目—物质的量—质量),今后我们还将学习到物质的量与气体体积、液体体积的关系,为化学研究提供良好的方法。