在化学领域,氧化还原反应是一类极其重要的反应,而氧化剂和还原剂是氧化还原反应的核心要素。理解它们的性质和相互作用对于深入研究化学变化、材料制备、环境保护等诸多方面都具有关键的意义。
一,氧化剂与还原剂的定义
1,氧化剂
氧化剂是在氧化还原反应中能够得到电子的物质,其自身被还原。例如,在氯气(Cl₂)与碘化钾(KI)的反应(Cl₂ + 2KI = 2KCl + I₂)中,氯气得到电子,是氧化剂。
2,还原剂
还原剂是在氧化还原反应中失去电子的物质,其自身被氧化。如上述反应中,碘化钾失去电子,是还原剂。
二,性质特征
1,氧化剂的性质
(1)氧化性
氧化剂具有氧化性,这是其核心性质。氧化性的强弱取决于物质得电子的能力。例如,氟气(F₂)的氧化性极强,因为氟原子的原子半径小,核电荷数相对较大,对电子的吸引力很强,容易得到电子。
(2)反应后的变化
氧化剂在反应后化合价降低。例如,在过氧化氢(H₂O₂)与亚铁离子(Fe²⁺)的反应(H₂O₂ + 2Fe²⁺ + 2H⁺ = 2Fe³⁺ + 2H₂O)中,过氧化氢中的氧元素从 -1 价降低到 -2 价,体现了氧化剂化合价降低的特点。
2,还原剂的性质
(1)还原性
还原剂具有还原性,即失去电子的能力。物质的原子结构和化学键等因素影响其还原性。比如,金属钠(Na)还原性强,因为钠原子最外层只有一个电子,很容易失去。
(2)反应后的变化
还原剂在反应后化合价升高。以镁(Mg)与氧气(O₂)的反应(2Mg + O₂ = 2MgO)为例,镁原子从 0 价升高到 +2 价,这表明还原剂在反应后化合价升高。
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