氧化还原反应是一类非常重要的反应,是指元素化合价在反应前后有变化的化学反应,微观上是有电子转移或偏移的反应。在氧化还原反应中有许多规律,这里进行简单的总结。
1、守恒规律
守恒是氧化还原反应最重要的规律。在氧化还原反应中,元素的化合价有升必有降,电子有得必有失。从整个氧化还原反应看,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数与得电子总数相等。此外,反应前后的原子个数、物质质量也都守恒。守恒规律应用非常广泛,通常用于氧化还原反应中的计算问题以及方程式的配平问题。
2、价态规律
元素处于最高价,只有氧化性,如浓硫酸中的硫是 6价,只有氧化性,没有还原性;元素处于最低价,只有还原性,如硫化钠的硫是-2价,只有还原性,没有氧化性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质,如二氧化硫的硫是 4价,介于-2与 6之间,氧化性和还原性同时存在,但还原性占主要地位。物质大多含有多种元素,其性质体现出各种元素的综合,如H2S,既有氧化性(由 1价氢元素表现出的性质),又有还原性(由-2价硫元素表现出的性质)。
3、难易规律
还原性强的物质越易失去电子,但失去电子后就越难得到电子;氧化性强的物质越易得到电子,但得到电子后就越难失去电子。这一规律可以判断离子的氧化性与还原性。例如Na还原性很强,容易失去电子成为Na ,Na 氧化性则很弱,很难得到电子。
4、强弱规律
较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。用这一性质可以判断物质氧化性或还原性的强弱。如2HI Br2=2HBr I2,氧化物Br2的氧化性大于氧化产物I2的氧化性。还原剂HI的还原性大于还原产物HBr的还原性。
5、歧化规律
同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应,歧化反应的特点:某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。歧化反应是自身氧化还原反应的一种。如Cl2 H2O=HCl HClO,氯气中氯元素化合价为0,歧化为-1价和 1价的氯。
6、归中规律
(1)同种元素间不同价态的氧化还原反应发生的时候,其产物的价态既不相互交换,也不交错。
(2)同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应;当存在中间价态时,同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应,若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和SO2不能反应。
(3)同种元素的高价态氧化低价态的时候,遵循的规律可简单概括为:高到高,低到低,可以归中,不能跨越。