這樣判斷物質(zhì)的氧化性矛盾嗎

1、.這樣判斷物質(zhì)的氧化性矛盾嗎一、問(wèn)題的提出在氧化復(fù)原反響的學(xué)習(xí)中，我們總要講到物質(zhì)的氧化性和復(fù)原性強(qiáng)弱的比較，其一般規(guī)律為：氧化性復(fù)原性氧化劑復(fù)原劑氧化劑氧化產(chǎn)物復(fù)原劑氧化劑復(fù)原劑復(fù)原產(chǎn)物在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)這二條規(guī)律，并在物質(zhì)的氧化性和復(fù)原性比較中得到應(yīng)用。但筆者在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)有一些反響中物質(zhì)的氧化性或復(fù)原性強(qiáng)弱表現(xiàn)出矛盾的性質(zhì)，甚至疑心上述規(guī)律的正確性。問(wèn)題一1在氯水中存在反響：Cl2+H2O=HCl+HClO，此反響中Cl2是氧化劑，HClO是氧化產(chǎn)物，所以可推出氧化性Cl2>HClO。2ClO-與Cl-在酸性條件下可發(fā)生反響生成Cl2，如漂白粉可與濃鹽酸的反響。此時(shí)氧

2、化性HClO>Cl2。那么兩者的氧化性到底誰(shuí)強(qiáng)？問(wèn)題二Mn2+或MnO2能催化H2O2的分解，其反響機(jī)理的過(guò)程可表示為：2H2O2+Mn2+=2H2O+MnO2+2H+ -2H+MnO2+H2O2=Mn2+O2+2H2O -由反響推出氧化性H2O2MnO2氧化劑氧化產(chǎn)物，由反響推出氧化性MnO2H2O2氧化劑復(fù)原劑，兩者也產(chǎn)生矛盾。二、問(wèn)題的考慮上述兩個(gè)問(wèn)題中看起來(lái)與前面的規(guī)律存在矛盾，其實(shí)不然。下面是筆者的一些見解。1、氯氣溶于水形成氯水溶液，氯氣一部分作為溶質(zhì)溶于水，一部分與水反響。氯氣與水的反響為可逆反響，平常的氯水溶液是反響到達(dá)平衡時(shí)的情況。反響Cl2+H2O=HCl+H

3、ClO的進(jìn)展程度如何，我們可從平衡常數(shù)看出。查文獻(xiàn)得：G°Cl2氣0KJ/mol，G°H2O液-237.18KJ/mol，G°HCl液131.29KJ/mol，G°HClO液-79.9KJ/mol。G°-131.29-79.9KJ/mol-0-237.18KJ/mol=25.99KJ/mol0由G°-RTlnK°，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下T298K，求得平衡常數(shù)K°0.989。從G°、K°值可看出此反響的正向反響是不自發(fā)的，其逆向反響才是自發(fā)進(jìn)展的，即正向進(jìn)展的反響程度很小，實(shí)際上溶解的氯氣只有很小一部分與水

4、反響。這一點(diǎn)還可從反響的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)反映：酸性數(shù)據(jù)表中E°Cl2/Cl-=1.36V，E°HClO/Cl2=1.63V，所以電動(dòng)勢(shì)E1.36-1.63-0.27V0，即反響應(yīng)自發(fā)向逆向進(jìn)展。綜上所述，反響HCl+HClO=Cl2+H2O是自發(fā)反響，可從此反響中推斷出HClO的氧化性大于氯氣，而不能逆推。總之氧化性強(qiáng)弱的比較規(guī)律適用于自發(fā)進(jìn)展的反響方向，而不適用非自發(fā)進(jìn)展的反響方向。啟示一人們認(rèn)識(shí)事物往往容易被它外表的現(xiàn)象所迷惑，這就要求老師需要注意培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的本領(lǐng)，能深化地去分析考慮問(wèn)題，并解決學(xué)習(xí)上的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的根本技能和創(chuàng)新精神。2、催化反響中催化劑在反

5、響前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，但它確實(shí)參與了反響，只是反響過(guò)程中消耗與生成的量恰好相等，它的作用的內(nèi)在本質(zhì)是降低反響的活化能，從而使反響容易發(fā)生。問(wèn)題二就是對(duì)催化劑在反響的過(guò)程中所產(chǎn)生的問(wèn)題，如何理解它們的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系？在上述二個(gè)反響中，我們分析二個(gè)反響的電動(dòng)勢(shì)。查酸性數(shù)據(jù)表得：E°MnO2/Mn2+=1.23V，E°H2O2/H2O=1.776V，E°O2/H2O2=0.6824V.對(duì)反響：2H2O2+Mn2+=2H2O+MnO2+2H+，反響的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)E°1.776V-1.23V=0.546V>0對(duì)反響：2H+MnO2+H2O2=Mn

6、2+O2+2H2O,E°1.23V-0.6824V=0.5476V>0從上面的計(jì)算可看出兩個(gè)反響的E°都大于0，反響都能自發(fā)正向進(jìn)展。即我們能從反響推出H2O2MnO2是正確的，從反響中也能推出MnO2O2，但不能由反響推出MnO2H2O2，因?yàn)橐粋€(gè)反響中復(fù)原劑表達(dá)的是復(fù)原性，而它作為氧化劑時(shí)的氧化性沒有直接表達(dá)。物質(zhì)的氧化性和復(fù)原性，除其本性外，還與反響的外界條件如溫度、濃度、介質(zhì)的酸堿性等有關(guān)系。如在酸性條件下H2O2可氧化FeCN64-成FeCN63-，而堿性條件下FeCN63-可把H2O2氧化。啟示二任何規(guī)律、定律、定理的使用都有一定的適用條件和范圍，在使用中不能隨意擴(kuò)大和延伸，否那么得出的結(jié)論可能是錯(cuò)誤的，要培養(yǎng)實(shí)事求是的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)意識(shí)。三、結(jié)論和考慮由以上討論的情形可知只有自發(fā)的氧化復(fù)原反響中氧化性強(qiáng)弱的判斷符合氧化劑大于氧化產(chǎn)物的規(guī)律。而一個(gè)反響中氧化劑與復(fù)原劑的氧化性、復(fù)原性強(qiáng)弱的比較要視詳細(xì)事實(shí)而定。上面討論的情形都是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)