2017-08-12 1485浏览
化学这门学科的知识点特别繁多，如果不理清主线的话就很容易“只见树木，不见森林”。从我们开始学习A-level化学起，这条主线还是相对比较清晰的。我们先认识了原子的基本结构，接着学习了电子在原子核外的排布，这也构成了下一个主题——化学键的基础，而化学反应的本质正是旧的化学键断裂和新的化学键生成。然后我们还学习到化学反应伴随着能量的变化，所以又学习了焓的概念。本章的内容有点游离在清晰的主线之外，学习一类特殊的化学反应——电化学反应，顾名思义，这类反应需要一套电学装置才能发生。而为了深刻理解这类反应，我们先要学习氧化还原的概念。
一、氧化还原反应
氧化还原反应有三种定义方式：
其中以氧化数的升降作为最普遍的标准，因为并不是所有的化学反应都有氧原子的参与。同时我们要理解电子转移的过程，因为电子是带负电荷的，所以得电子氧化数降低，为还原过程，失电子氧化数升高，为氧化过程。理解了电子转移的过程，也就比较容易正确写出半反应。
那么什么是氧化数呢？氧化数就是给化合物中的每一个原子赋予一个数值，用以显示其氧化的程度。这个概念过于抽象，更重要的是理解推断氧化数的一套规则：
1. The oxidation number of any uncombined element is zero.
任何孤立的原子的氧化数为0
2. In compounds many atoms or ions have fixed oxidation numbers
在化合物中，很多原子和离子的氧化数是固定的
ü Group I elements are always +1
ü Group II elements are always +2
ü fluorine is always -1
ü hydrogen is +1 (except in NaH)
ü oxygen is -2 (except in peroxides and in F2O)
3. The oxidation number of an element in a monatomic ion is always the same as the charge.单原子离子的氧化数等于其电荷数
4. The sum of the oxidation numbers in a compound is zero.
化合物中所有原子的氧化数总和为0
5. The sum of the oxidation numbers in an ion is equal to the charge on the ion.
复合离子中，所有原子的氧化数总和等于离子的电荷数
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