徐瑛 劉海仙
摘 要:氧化還原反應(yīng)中對氧化性還原性的準(zhǔn)確、正確理解是高中階段培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀的重要一環(huán),也是輕松學(xué)習(xí)化學(xué)的重要技巧。本文從不同角度闡述氧化性強(qiáng)弱的決定因素,以幫助學(xué)生走出氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)困境。
關(guān)鍵詞:氧化性;還原性;富電子;缺電子
氧化性,是指物質(zhì)的電子的能力,該能力是指物質(zhì)的電子的難易而非多少,形象地說就是物質(zhì)電子的傾向、欲望。還原性,是指物質(zhì)失電子的難易,也就是說物質(zhì)面對氧化劑,貢獻(xiàn)出自己電子的欲望、傾向。所以,不論是氧化性還是還原性本質(zhì)的要素是電子,若物質(zhì)缺電子,電子失去的傾向很小,而得電子的傾向較大。可以說,缺電子物質(zhì)的氧化性相對較強(qiáng),而缺電子的物質(zhì)的還原性較強(qiáng)??傊镔|(zhì)缺電子程度越大,其氧化性也越強(qiáng);相反,物質(zhì)富電子程度越大,其還原性越強(qiáng)。
1.氫氧根離子和含氧酸根離子在陽極放電難易 負(fù)二價(jià)氧被氧化的難易的解析。
電解池中的陰離子在陽極放電順序?yàn)椋篛H->SO2-4 >NO-3>F-,其實(shí)還原性:OH->SO2-4
OH-和SO2-4 的還原性就是負(fù)二價(jià)氧的還原性,因?yàn)镺H-和SO2-4 中的氫和硫原子都是最高價(jià),沒有再失去電子的能力,由于正六價(jià)的硫吸電子能力比氫離子的吸電子能力強(qiáng),所以同樣的負(fù)二價(jià)的氧在不同的化學(xué)環(huán)境下表現(xiàn)出了不同的還原性,也就是原子團(tuán)中心原子吸電子能力強(qiáng),氧原子表現(xiàn)為缺電子,還原性就差一些。
2.氫離子和氫氧根離子氧化性的比較。氫離子和氫氧根離子中的氫都是正一價(jià),都具有氧化性,但是氫氧根離子中的正一價(jià)的氫是與負(fù)二價(jià)氧原子(具有多余的電子,屬富電子原子)結(jié)合,所以,氫氧根離子的氧化性遠(yuǎn)低于氫離子的氧化性。
3.苯環(huán)與苯酚的還原性的比較。苯酚的結(jié)構(gòu)可以看成是在苯環(huán)的基礎(chǔ)上在C-H之間插入了負(fù)二價(jià)的氧原子,且氧原子的SP3雜化軌道與苯環(huán)上的大∏鍵共軛效應(yīng),故相對于苯環(huán),苯酚屬于富電子分子,具有較強(qiáng)的還原性,容易被空氣中的氧氣氧化為粉紅色。可以推測,苯胺等物質(zhì)也應(yīng)該具有較強(qiáng)的還原性,易被氧化。依此類推,當(dāng)苯環(huán)上連接的羥基越多,其還原性也就越強(qiáng)。
4.NH+4、NH3還原性的比較,在這兩個(gè)粒子中,N原子的化合價(jià)都處于最低價(jià)即-3價(jià),都應(yīng)該具有較強(qiáng)的還原性,但是由于銨根離子中的氮原子結(jié)合了正一價(jià)的氫太多,故,NH+4本來富電子的還原性體現(xiàn)不出來;NH3分子存在一孤電子對,其富電子的特性會充分地體現(xiàn)出來,所以NH+4的還原性比NH3的強(qiáng)。
總之,還原性的強(qiáng)弱取決于是否有能力把額外的電子給出去,也就是原子或原子團(tuán)富于電子的時(shí)候,應(yīng)該表現(xiàn)出一定的還原性。原子團(tuán)缺電子的時(shí)候,應(yīng)該表現(xiàn)出一定的氧化性。
(作者單位:山西省大同市第一中學(xué)校)