氧化还原反应

氧化还原反应，又称为“氧化反应”和“还原反应”，是化学反应中非常重要的一种类型。它在生活中广泛存在，比如燃烧、腐蚀、电池等等。

氧化还原反应：

氧化还原反应 （oxidation-reduction reaction）是化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应。 氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。 氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一（另外两个为（路易斯）酸碱反应与自由基反应） 。自然界中的燃烧，呼吸作用，光合作用，生产生活中的化学电池，金属冶炼，火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。研究氧化还原反应，对人类的进步具有极其重要的意义。

反应历程：

氧化还原反应前后，元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低，可以将氧化还原反应拆分成两个半反应：氧化数升高的半反应，称为氧化反应；氧化数降低的反应，称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的，不能独立存在，它们共同组成氧化还原反应。

反应中，发生氧化反应的物质，称为还原剂，生成氧化产物；发生还原反应的物质，称为氧化剂，生成还原产物。氧化产物具有氧化性，但弱于氧化剂；还原产物具有还原性，但弱于还原剂。用通式表示即为：

氧化还原反应的发生条件，从热力学角度来说，是反应的自由能小于零；从电化学角度来说，是对应原电池的电动势大于零。

氧化还原反应电子转移的表示方法：

1、双线桥法：

表示的是同一元素在反应物转化为生成物时电子转移的结果，反映了化学反应的本质及参加反应的各物质间的氧化还原关系。

注意事项：

a.箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。

b.必须注明“得到”或“失去”的字样。

c.还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。

2、单线桥法：

表示反应过程中不同元素的原子间的电子转移情况。反映了化学反应的本质。

单线桥法分析氧化还原反应的步骤：

①标出有化合价变化的元素的化合价；

②用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来，箭尾是失电子的元素，箭头是得电子的元素。注意：线桥只在反应物中，不跨越“===”与生成物相连。

③在线桥上注明电子转移的数目，注意：只写数目，不标得失。

规律：

氧化还原反应中，存在以下一般规律：

强弱律：氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。

价态律：元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；处于中间价态，既具氧化性，又具有还原性。

转化律：同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的氧化数只接近而不交叉，最多达到同种价态。

优先律：对于同一氧化剂，当存在多种还原剂时，通常先和还原性最强的还原剂反应。

守恒律：氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。

氧化还原反应在工业中的体现：

1、金属冶炼

在生活中得到大量利用的金属，多数都是相关领域的企业利用氧化还原反应不断提炼出来的，主要有以下几个较大的方面：

①性质活泼有色金属的提炼

电解法制铝就是一个典型的利用氧化还原反应生成纯金属的过程，且Al是一种较为活泼的金属，反应过程为：2Al2O3=4Al+3O2，这个反应中用到的三氧化二铝熔点接近两千一百摄氏度，普通的方法很那将它转化为铝，利用电解法就能轻易达成这一目的。

②热还原法

热还原法是将温度调至足够高，在这种条件下较为容易提炼出一些黑色金属或者不能通过电解法提炼的普通有色金属，例如，纯铁的提炼过程：Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3。

③湿法冶金

相关行业提炼一些较为贵重的金属，通常会运用湿法冶金这一技术，例如：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，利用这种方法就能冶炼出铜。

2、纺织工业

FZ工业中为了保证纺织物外观所使用的漂白等方式，多是也是利用Cl的强氧化性，确保漂白、消毒等工作能够正常运行。