氧化还原反应的核心理念
一、守恒法则:
(1)质量守恒:这是化学反应的基本规律,反应前后物质的总质量保持不变。
(2)电子守恒:在氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,整个体系的电子总数保持不变。
(3)化合价守恒:化合价升高的总数等于化合价降低的总数,这是氧化还原反应中化合价变化的基本规律。
二、价态与反应规律:
(1)升降规律:在氧化还原反应中,化合价的变化遵循升降规律,即化合价升高的总数等于化合价降低的总数。
(2)价态归中:同种元素的不同价态之间,相邻价态不会发生反应,而非相邻价态在发生反应时,化合价会向中间靠拢,但不会交叉。
三、“强者先行”原则:
当一种氧化剂(或还原剂)与多种还原剂(或氧化剂)相遇时,总是优先与还原性较强(或氧化性较强)的物质反应。
四、强弱关系:
物质的氧化性或还原性与其失去或得到电子的能力有关,越容易失去电子的物质,其得到电子后越难失去;反之亦然。这一规律被称为“易得难失,易失难得”。
五、应用:比较物质氧化性(还原性)的强弱
氧化剂的氧化性大于其对应的氧化产物,还原剂的还原性大于其对应的还原产物。这一规律常用于判断反应的自发性及反应物的相对强弱。
六、氧化还原反应的计算:
(1)核心思维方式:电子得失守恒。通过守恒思想,我们可以迅速得出正确结果,无需纠结于具体的反应过程。
(2)计算方法:
- 量计算:根据实际发生变价的量进行计算,而非参与反应的总量。
- 电子转移计算:通过双线桥或单线桥法,确定每发生1个反应转移的电子数。
- 单位物质的量(质量)的氧化能力比较:通过比较单位物质的量(质量)的物质得到(失去)的电子数来比较其氧化能力。
- 求氧还产物的化合价(或物质的量):通过分析氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物,结合得失电子守恒列出等式进行求解。