氧化還原反應

高中化學包含限量試劑、氧化態及形式電子轉移核算的淨離子氧化還原化學計量

點擊藍色電子符號,讓反應包推進一步。比較供體的氧化態、受體的還原情況,以及各試劑所限制的反應量。

Zn → Zn²⁺Cu²⁺ → Cu0 → 22 → 0−−電子核算

限量試劑所允許的反應進度:0%

測量記錄本

變更設定、測試預測並儲存結果。最多保留 12 個快照。

關於此實驗

按反應批次推進氧化還原反應。追蹤電子供體和受體的氧化態,同時測量反應物、生成物以及形式上轉移的電子量。

學習目標

  • 辨識氧化:氧化態上升。
  • 使失去的電子數與得到的電子數相等。
  • 使用化學計量係數找出限量試劑。

使用方法

  1. 1選擇鋅和銅離子,每次推進一個反應批次。
  2. 2完成限量反應進度,並比較供體的損失量與還原產物的量。
  3. 3切換為銅和銀離子的組合,檢驗受體是否需要按二比一的比例參與反應。
  4. 4使用鐵離子和鈰離子組合,核對一電子的收支。

模型

反應的最大進行程度由限量試劑決定。
反應每進行一個反應進度單位,就會轉移相應平衡的形式電子量。
一個銅原子為兩個銀離子提供兩個電子。

假設

  • 所選反應是理想的淨離子化學計量轉化。不計算反應速率或電極電位。
  • 進度控制值是限量試劑反應進度的一個比例,而非物理時間。
  • 藍色電子符號是形式上的記帳表示,並不是在水溶液中移動的自由電子。
  • 反離子和溶劑未列出,但淨離子電荷和所追蹤元素的量保持不變。

在課堂上試試這個實驗

  1. Q1為什麼一個銅原子需要兩個銀離子?
  2. Q2淨離子電荷平衡是否表示沒有電子發生轉移?

常見問題

氧化總是指與氧結合嗎?

不是。在這個記帳活動中,氧化是指氧化態升高和形式上的失去電子。

圖中是否顯示了在燒杯之間移動的實際電子束?

不是。這個橋接部分是記帳示意圖,用來連接氧化半反應和還原半反應。