有机化学中的氧化和还原

本文概述了氧化数这个氧化还原最基本的概念,阐述了有机化合物氧化还原的本质是碳的氧化和还原,其结果是碳所形成的两类共价键产生了彼此转换,阐述了如何用电子得失的观点考察有机化合物的氧化还原,并介绍了形式电荷与氧化数在概念上的差别。     

计算氧化还原当量的简捷方法——差示氧化数法

氧化还原反应是一种电子得失（或转移）反应,其氧化还原当量可由下式求得：氧化还原当量=分子量/总电子得失（或转移）数对无机物来说,得失电子数极易看出,计算当然简单。     

粒子有效电子与氧化还原新概念

一、前言氧化本来是指和氧化合,还原是指去掉氧而恢复原状的反应。后来氧化的含义逐渐扩大。除了与氧化合,和氯、溴、硫等非金属化合;有机化合物脱氢;电解时在阳极上发生的失电子反应(或可概括为:还原态—ne=氧化态),都称为氧化。虽然氧化还原反应在化学、生理、     

平板双层磷脂膜中伏安行为的研究

未经修饰的双层类脂膜（BLM）是很好的绝缘体，不能进行离子和电子传导。但是，经过适当的修饰，如嵌入碘分子或者富含π-电子的有机化合物（四氰代二甲基苯醌TCNQ，四硫富瓦烯TTF），BLM显示出双偶电极的行为，也就是BLM一侧是进行氧化还原反应的阴极，另一侧是进行氧化还原反     

怎样把非氧化还原反应组装成原电池

非氧化还原反应既包括氧化数不变的化学变化过程,也包括变化前后无新物质生成的物理变化过程。把非氧化还原反应组装成原电池的关键是寻找一种合适的具有不同氧化数的中间产物,从而把非氧化还原反应分解为有电子得失的两个半反应。     

对分析化学教材中一道氧化还原例题的讨论

对分析化学教材中一道氧化还原方面的例题进行了讨论,指出必须对组成氧化还原反应的两电极反应之电子转移数(n1和n2)与相应的氧化还原反应方程式中物质前的化学计量系数严格加以区分。     

复杂氧化还原滴定结果计算的总电子得失守恒法*

对于复杂氧化还原滴定结果的计算,从氧化还原反应的本质——电子得失入手,提出了总电子得失守恒法,并通过实例加以运用说明。具体步骤为:首先写出反应方程式,无需配平;然后找出整个反应过程前后氧化数发生改变的氧化剂和还原剂,并标注其氧化数;最后根据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等的原则列等式并带入数据计算。该方法简单易懂,无需配平反应方程式,可以缩短解题时间,减少出错概率,并有助于强化学生对氧化还原滴定的定量依据——总电子得失守恒的理解。     

对立统一规律在氧化还原反应中的体现

氧化还原反应是化学反应中一个十分重要的内容。运用辩证唯物主义观点,正确理解和掌握氧化还原反应,对生产实践很有好处。氧化还原反应体现了事物对立统一的法则氧化还原反应,就是体系内有关各种物质的元素原子参与电子得失过程所引起的化学变化。得电子的过程叫还原,失电子的过程叫氧化。在氧化还原反应中,得电子与失电子是一对矛盾。没有失电子,就无所谓得电子;一物质失去电子的同时,必有另一物质获得电子。假如没有氧化剂存在,还原剂就不会无的放矢地把电子释放出来;没有还原剂放出电子,氧化剂就不可能获得电子。在 S~(2-)离子变成 S 的反应中失去了两个电子,但这仅仅是反应的一半,必须有另一物质获得     

对氧化数法配平化学方程式的一点改进

配平氧化还原反应方程式的方法有氧化数法和离子-电子法。这里所要介绍的方法是作者对氧化数法的一个改进。教学实践表明,这个方法简单明了,学生容易接受,乐于采用。     

氧化-还原方程式配平方法的讨论

表示氧化-还原反应的方程式,除极简单的置换反应易于配平外,其它有时很难配平,现在最通用的配平方法有二:(1)化合价-电子法;(2)离子-电子法。第一种方法是现在最常用的方法,它是以反应物质中某元素所获得或失掉的电子数或化合价升降数为考虑基础的。例如,在硫酸的存在下用硝酸氧化硫酸亚铁的反应:     

电化学反应及其腐蚀

氧化―还原反应是普遍存在的一类重要的反应。冶金、锈蚀及许多化工生产都涉及到氧化―还原反应。氧化―还原反应的本质是电子得失或偏移,如何通过化学能转变为电能,使氧化―还原反应获得或失去电子等,是化学教学中的重点和难点。文章介绍了氧化―还原反应中电化学的概念和原电池的原理,利用电化学的知识来解释一些电化学腐蚀现象。     

从“得失氧”到“极性翻转”:氧化还原反应概念的历史演变

18世纪末,拉瓦锡在氧化学说范式下,建立了“得失氧”角度上的氧化还原反应的概念。19世纪,约翰逊在化合价学说的基础上,发现氧化还原反应的共同特征是“化合价升降”,其概念扩大至反应前后化合价发生升降的一类反应。20世纪初,弗莱从“电子转移”的角度解释了化合价升降的原因,揭示了氧化还原反应的微观本质。1948年,格拉斯顿在价键理论和电负性基础上,从“氧化数变化”的角度提出了氧化还原反应的人为表征概念。20世纪末,古德斯坦和李良助分别从“电负性顺序”和“极性翻转”角度提出了氧化还原反应的现代理解。氧化还原反应概念的发展史,反映了化学思想的发展和科学认识的变化,对化学研究有重要的启示。     

细胞色素c在咔唑修饰的金电极上的直接电化学

在生物体内,细胞色素c是一种电子载体,它能进行可逆的氧化还原反应,但在金属电极上的电化学反应却不可逆。1977年,Hill研究组发现,在4,4′-联吡啶存在时,细胞色素c在金电极上能进行准可逆的电化学反应。4,4′-联吡啶在细胞色素c电化学反应的过程中不起氧化还原反应而被称为促进剂。Hill等对50多种有机化合物的促进作用进行评价后提出,能加速细胞色素c电化学反应速率的促进剂分子至少应具有两个功能团。表面增强拉曼光     

薄层光谱电化学方法研究[Ag(lO_6)_2]~(7-)和[Cu(lO_6)_2]~(7-)的阴极还原

在碱性介质中只有少数氧化剂如Ag(Ⅲ)及Cu(Ⅲ)仍有较强的氧化性,因此研究Ag(Ⅲ)、Cu(Ⅲ)络合物阴极还原的电极电势、电子转移数及还原机理,对于深入了解它们作为氧化剂时的氧化还原特性是有帮助的.本文用薄层光谱电化学方法测定了二过碘酸合银(Ⅲ)、络离子在不同pH条件下还原反应的E~0′和电子转移数(n),并由此推断阴极还原反应机理,还用同样方法研究了二过碘酸含铜(Ⅲ)络离子的阴极还原.     

有机化合物的新型极谱催化波--KIO3存在下醋酸甲羟孕酮的极谱催化波研究

在水和DMF两种介质中 ,研究了醋酸甲羟孕酮 (MPA)的极谱行为和极谱催化波机理 .结果表明 ,在 0 .2mol/LHAc_NaAc (pH =5 .0 )缓冲水溶液中 ,MPA的CC双键首先经单电子单质子还原产生质子化的中间体自由基HMPA·;HMPA·继续以单电子单质子方式进一步还原 ,同时伴随有HMPA·与中性MPA分子生成二聚体自由基HMPA·MPA·的化学反应 .在 0 .1mol/LTBA·BF4的DMF溶液中 ,MPA的CC双键还原是连续的 2步单电子还原 ,2步分别为MPA和中间体自由基MPA· -的还原 ,没有二聚化反应发生 .上述过程产生的均是MPA的还原波 .在氧化剂KIO3 存在下 ,MPA还原的中间体自由基HMPA·或MPA· -被KIO3 及其中间氧化态质点化学氧化再生MPA ,产生了极谱催化波 .这种由有机化合物在电极上自身还原、通过化学反应氧化有机中间体自由基再生原有机化合物的催化波是一种新型极谱催化波 .在上述条件下 ,MPA催化波的灵敏度比其还原波高一个数量级 ,可用于分析目的 .求得催化反应的表观速率常数Kf=1 .7× 1 0 3 mol·L-1·s-1.     

逆向配平法

逆向配平法是从给生成物配系数开始配平氧化还原反应方程式的一种方法。此方法根据氧化还原反应中氧化数的增减总数相等的原则,配平氧化还原反应方程式的步骤如下。(1)写出反应式,标出发生氧化和还原的元素原子在反应前后的氧化数,例如:Cu2S 1-2 HN 5O3Cu 2(NO3)2 H2S 6O4 N 2O H2O(2)分别确定氧化剂、还原产物、还原剂和氧化产物的代表,通常它们的代表是化学式中标明氧化数的原子和标明氧化数的同种原子部分(如Cu 12S-2中的Cu 12)。例如在上面反应式中,氧化剂HN 5O3的代表是N 5,还原产物N 2O的代表是N 2,还原剂Cu 12S-2的代表是…     

离子液体中电生成CoL催化行为研究

在离子液体中,研究了CoL(钴希夫碱配合物)的电化学行为,并进一步探讨了其对氯苄还原以及PhCH_2Cl与CO_2反应的催化特性.CoL在离子液体中呈现一对由扩散控制的单电子可逆氧化还原峰,通过电化学行为研究发现,其氧化还原峰电位不易随金属有机配合物的配体和离子液体阴离子的变化而变化,并求得了相应的扩散系数.同时,循环伏安图表明该体系能对PhCH_2Cl的还原起催化作用,反应经历一个ECE过程,另外,该体系还能催化PhCH_2Cl与CO_2反应,通过恒电位电解得到(PhCH_2)_2CO,说明常温常压下,CO_2可以通过CoL催化在离子液体中进行固定,得到新的有机化合物。     

组织学生探究有机氧化还原反应

氧化还原反应是中学化学中的重点,也是教与学的难点。在初中化学中,从得氧失氧的角度来认识氧化还原,在高中化学中从化合价升降和电子转移(得失或偏移)角度进一步揭示氧化还原反应的实质和规律,从而使学生形成了完整的氧化还原反应的概念,即：     

肌红蛋白在灿烂甲酚蓝修饰电极上的可逆电子传递反应

利用循环电位吸收法和电位阶跃计时吸收法在薄层电解池中研究了肌红蛋白在灿烂甲酚蓝(BCB)修饰电极上和BCB溶液中的电化学行为。实验表明肌红蛋白可以发生可逆的还原和氧化反应,完全还原和氧化分别需要20和100s, 氧化还原反应的标准速率常数被估算为5.6×10^-^4cm·s^-^1, 并且稳定性很好, 没有蛋白质变性反应发生。用光谱电化学方法测得该反应的标准电极电位和电子转移数与肌红蛋白相符。光电子能谱实验表明肌红蛋白没有吸附在BCB修饰电极上, 对BCB修饰电极促进肌红蛋白的电子转移机理作了初步探讨。     

稀土酞菁电致变色性质的研究

本文用循环伏安法对十三种稀土双酞菁(LnPc₂H)在邻二氯代苯中进行了研究,测定了全部氧化还原反应的半波电位(E_1/2)。由循环伏安曲线上的电化学参数及电子转移数测定结果来判断,四个氧化还原反应均为可逆(准可逆)的单电子转移过程。各种稀土双酞菁的四个反应半波电位变化规律是:随稀土离子的原子序数增大,其中二个氧化反应,E_1/2往负电位方向移动分别约为110和170mV,而对二个还原反应,轻稀土双酞普和重稀土双酞善的E_1/2各为一定值,由此可认为轻、重稀双酞善之间存在一定的差别。还测定了十三种稀土双酞普在CH₂Cl₂和DMF中氧化还原反应的半波电位,结果表明,溶剂供体数(Donor Number)的增大,溶剂化作用的加强,使得稀土双酞普二个氧化反应的半波电位往正电位方向移动。而对二个还原反应的半波电位无显著的影响。