◇ 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)的強弱來判斷物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱．例如,在氯水中存在反應(yīng)Cl2+H2OH++Cl-+HClO,根據(jù)強弱規(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HClO穩(wěn)定，pH>7.5時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的氧化性到底誰強呢?弄清上述2個反應(yīng)自發(fā)進行的條件和強弱規(guī)律的適用條件方可解決這一問題．

1 歧化反應(yīng)自發(fā)進行的條件

氧化還原反應(yīng)是由2個或2個以上氧化還原電對的半反應(yīng)組成的．若把由兩電對組成的氧化還原反應(yīng)設(shè)計成原電池,則兩電對分別在兩電極上發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)．電池的電動勢EMF就是電對的電極電勢差,即EMF=E正-E負,當EMF>0時,反應(yīng)能自發(fā)進行,當EMF<0時,反應(yīng)不能自發(fā)進行．

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)進行的方法有多種,比較簡便的方法是根據(jù)元素電勢圖判斷，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)成一個電對,就用一條直線把它們連接起來,并在上方標出這個電對所對應(yīng)的標準電極電勢．

2 強弱規(guī)律的適用條件

強弱規(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)．如對自發(fā)的歧化反應(yīng)2Cu+=Cu2++Cu,根據(jù)強弱律,Cu+氧化性大于Cu2+,Cu+還原性大于Cu,它和根據(jù)Cu2+/Cu+電對與Cu+/Cu電對的電極電勢高低判斷出的氧化還原能力一致,是正確的．對非自發(fā)的歧化反應(yīng)3Fe2+=2Fe3++Fe,根據(jù)強弱規(guī)律,Fe2+氧化性大于Fe3+,Fe2+還原性大于Fe,它和根據(jù)Fe3+/Fe2+電對與Fe2+/Fe電對的電極電勢高低判斷出的氧化還原能力是相反的．

3 Cl2和HClO氧化性強弱比較

當pH<4.6時, HClO/Cl2電對的電極電勢大于Cl2/Cl-電對的電極電勢．此時,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)強弱律可判斷出氧化性HClO大于Cl2．當pH>4.6時, HClO/Cl2電對的電極電勢將小于Cl2/Cl-電對的電極電勢．此時,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)進行,根據(jù)強弱律可判斷出Cl2氧化性大于HClO．所以,當pH<4.6時,HClO氧化性大于Cl2;當pH>4.6時,Cl2氧化性大于HClO．

(作者單位：甘肅省華亭縣第一中學(xué))