物質(zhì)的氧化性是指物質(zhì)得電子的能力,還原性是指物質(zhì)失電子的能力。物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于物質(zhì)得失電子的能力(與得失電子的數(shù)量無(wú)關(guān))。
從方程式與元素性質(zhì)的角度,氧化性與還原性的有無(wú)與強(qiáng)弱可用以下幾點(diǎn)判定 :
(1)從元素所處的價(jià)態(tài)考慮,可初步分析物質(zhì)所具備的性質(zhì)(無(wú)法分析其強(qiáng)弱)。水質(zhì)檢測(cè)儀最高價(jià)態(tài)——只有氧化性,如H銅2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低價(jià)態(tài),只有還原性,如Cl-、S2-等;中間價(jià)態(tài)——既有氧化性又有還原性,如Fe、S、SO2等。
(2)根據(jù)氧化還原的方向判斷:
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。
(3)根據(jù)反應(yīng)條件判斷:
當(dāng)不同的氧化劑與同一種還原劑反應(yīng)時(shí),如氧化產(chǎn)物中元素的價(jià)態(tài)相同,可根據(jù)反應(yīng)條件的高、低進(jìn)行判斷,如是否需要加熱,是否需要酸性條件,濃度大小等等。
需要注意的是,物質(zhì)的氧化還原性通常與外界環(huán)境,其他物質(zhì)的存在,自身濃度等緊密相關(guān),通過(guò)以上比較僅能粗略看出氧化還原性大小。如欲準(zhǔn)確定量地比較氧化還原性的大小,需要使用電極電勢(shì)。 在生物學(xué)中,植物的光合作用、呼吸作用是典型的氧化還原反應(yīng)。人和動(dòng)物的呼吸,把葡萄糖氧化為二氧化碳和水。通過(guò)呼吸把貯藏在食物的分子內(nèi)的能,轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谟谌?a href="http://www.sofiebird.com/com/hanna/sell/itemid-148002.html" target="_blank">磷酸腺苷(ATP)的高能磷酸鍵的化學(xué)能,水質(zhì)檢測(cè)儀這種化學(xué)能再供給人和動(dòng)物進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)、維持體溫、合成代謝、細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸?shù)人枰哪芰俊?/span>
在工業(yè)生產(chǎn)中所需要的各種各樣的金屬,很多都是通過(guò)氧化還原反應(yīng)從礦石中提煉而得到的。如生產(chǎn)活潑的有色金屬要用電解或置換的方法;生產(chǎn)黑色金屬和一些有色金屬都是用在高溫條件下還原的方法;生產(chǎn)貴金屬常用濕法還原,等等。許多重要化工氧化還原產(chǎn)品的合成,如氨的合成、鹽酸的合成、接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食鹽水電解制燒堿等等,也都有氧化還原反應(yīng)的參與。石油化工里的催化去氫、催化加氫、鏈烴氧化制羧酸、環(huán)氧樹(shù)脂的合成等等也都是氧化還原反應(yīng)。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,施入土壤的肥料的變化,如銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮等,雖然需要有細(xì)菌起作用,但就其實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō),也是氧化還原反應(yīng)。水質(zhì)檢測(cè)儀土壤里鐵或錳的氧化數(shù)的變化直接影響著作物的營(yíng)養(yǎng),曬田和灌田主要就是為了控制土壤里的氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。
在能源方面,煤炭、石油、天然氣等燃料的燃燒供給著人們生活和生產(chǎn)所必需的大量的能量。我們通常應(yīng)用的干電池、蓄電池以及在空間技術(shù)上應(yīng)用的高能電池都發(fā)生著氧化還原反應(yīng),否則就不可能把化學(xué)能變成電能,把電能變成化學(xué)能。
由此可見(jiàn),在許多領(lǐng)域里都涉及到氧化還原反應(yīng),認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與規(guī)律,對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)和生活都是有意義的。
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