富电子与缺电子对物质氧化性及还原性的影响
2017-03-23徐瑛刘海仙
徐瑛 刘海仙
摘 要:氧化还原反应中对氧化性还原性的准确、正确理解是高中阶段培养学生科学观的重要一环,也是轻松学习化学的重要技巧。本文从不同角度阐述氧化性强弱的決定因素,以帮助学生走出氧化还原反应的学习困境。
关键词:氧化性;还原性;富电子;缺电子
氧化性,是指物质的电子的能力,该能力是指物质的电子的难易而非多少,形象地说就是物质电子的倾向、欲望。还原性,是指物质失电子的难易,也就是说物质面对氧化剂,贡献出自己电子的欲望、倾向。所以,不论是氧化性还是还原性本质的要素是电子,若物质缺电子,电子失去的倾向很小,而得电子的倾向较大。可以说,缺电子物质的氧化性相对较强,而缺电子的物质的还原性较强。总之,物质缺电子程度越大,其氧化性也越强;相反,物质富电子程度越大,其还原性越强。
1.氢氧根离子和含氧酸根离子在阳极放电难易 负二价氧被氧化的难易的解析。
电解池中的阴离子在阳极放电顺序为:OH->SO2-4 >NO-3>F-,其实还原性:OH->SO2-4
OH-和SO2-4 的还原性就是负二价氧的还原性,因为OH-和SO2-4 中的氢和硫原子都是最高价,没有再失去电子的能力,由于正六价的硫吸电子能力比氢离子的吸电子能力强,所以同样的负二价的氧在不同的化学环境下表现出了不同的还原性,也就是原子团中心原子吸电子能力强,氧原子表现为缺电子,还原性就差一些。
2.氢离子和氢氧根离子氧化性的比较。氢离子和氢氧根离子中的氢都是正一价,都具有氧化性,但是氢氧根离子中的正一价的氢是与负二价氧原子(具有多余的电子,属富电子原子)结合,所以,氢氧根离子的氧化性远低于氢离子的氧化性。
3.苯环与苯酚的还原性的比较。苯酚的结构可以看成是在苯环的基础上在C-H之间插入了负二价的氧原子,且氧原子的SP3杂化轨道与苯环上的大∏键共轭效应,故相对于苯环,苯酚属于富电子分子,具有较强的还原性,容易被空气中的氧气氧化为粉红色。可以推测,苯胺等物质也应该具有较强的还原性,易被氧化。依此类推,当苯环上连接的羟基越多,其还原性也就越强。
4.NH+4、NH3还原性的比较,在这两个粒子中,N原子的化合价都处于最低价即-3价,都应该具有较强的还原性,但是由于铵根离子中的氮原子结合了正一价的氢太多,故,NH+4本来富电子的还原性体现不出来;NH3分子存在一孤电子对,其富电子的特性会充分地体现出来,所以NH+4的还原性比NH3的强。
总之,还原性的强弱取决于是否有能力把额外的电子给出去,也就是原子或原子团富于电子的时候,应该表现出一定的还原性。原子团缺电子的时候,应该表现出一定的氧化性。
(作者单位:山西省大同市第一中学校)