比較氯氣和氧氣氧化性

時間 2021-09-05 03:29:21

1樓:大瑩子生活日記

有能量提供情況下氯氧化性較強,一般情況(常溫)下氧氣略強。

從氣相中分子得電子變成簡單離子來看,氧氣的得電子能力要大大低於氯氣。因為氧氣不僅要克服雙鍵的較大鍵能(鍵焓o=o:498kj/mol,cl-cl:

243kj/mol),而且還要成為二價的負離子。

而一價負離子得電子是要吸收能量的(氧第一電子親和能(正值為放熱,下同):140kj/mol 第二電子親和能:-780kj/mol氯電子親和能:

348.8kj/mol。為什麼氯的第一電子親和能也比氧大?

簡單地說,就是+17電荷的氯核管18個電子比+8電荷的氧核管9個電子容易),所以氧氣得到電子變為簡單二價氧離子是要吸熱的,而相對氯氣得電子變為氯離子是放熱的,兩者能量相差很大。

o2+4e-=2o2- δh=+1138kj/mol

cl2+2e-=2cl- δh=-105.8kj/mol

所以在氣相中有2cl2+2o2-=4cl-+o2 ,氯氣氧化性強。

由於一般的氣相反應不形成離子,所以僅從得電子這方面不能有效衡量兩者的氧化性。而兩者在溶液中與其它物質發生氧化還原反應,氧化性不僅和鍵能有關,而且和溶劑化程度有關。氧離子電荷高,半徑小,溶解熱顯著,但是離子化時的能量差距太大了,水合熱補不回得電子時的差距。

所以在水溶液中一般是氯氣氧化性強,可以由電極電勢看出:

(φ(cl2/cl-)=1.36v φ(o2/oh-)=0.40v φ(o2/h2o)=1.23v)。

氯氣可以氧化水放出氧氣:2cl2+2h2o=4hcl+o2,只是由於氯氣溶於水的動力學穩定性,在沒有光的作用下反應進行得很慢。

水溶液中的氧化性也會隨著反應物和生成物的不同而不同,比如銀作為還原劑能提高氯氣的氧化性,大量的氯離子會降低氯氣氧化性,而氫離子會提高氧氣的氧化性。但不幸的是,氯氣和氧氣的電極電勢差距仍然很大,就算加上這些條件,氧氣氧化性也難以超過氯氣。

除了s區金屬和一些過渡系金屬,以及氯、氟,其它元素常溫穩定的氧化物比氯化物要穩定,即氧化這些元素單質時,氧氣氧化性強於氯氣。

若直接化合生成**態的物質,幾乎全是氧氣的氧化性強。

例如:sicl4+o2=sio2+2cl2 的反應在常溫下是自發的,在這種情況下氧氣氧化性比氯氣強很多。

擴充套件資料:

物質在化學反應中得電子的能力。

處於**態的物質一般具有氧化性,如:部分非金屬單質:o2,cl2 ;部分**金屬:fe3+,mno4-等等。

處於低價態的物質一般具有還原性(如:部分金屬單質(中學階段認為金屬單質只具有還原性,實際上負價金屬非常常見),部分非金屬陰離子:br-,i-等等。

處於中間價態的物質一般兼具還原性和氧化性(如:四價硫)

氧化性判斷:

1、根據化學方程式判斷:

氧化劑(氧化性)+還原劑(還原性)→還原產物+氧化產物

氧化劑----→發生還原反應----→還原產物

還原反應:得電子,化合價降低,被還原

還原劑----→發生氧化反應----→氧化產物

氧化反應:失電子,化合價升高,被氧化

氧化性(得到電子的能力):氧化劑》氧化產物

還原性(失去電子的能力):還原劑》還原產物

這條規則對於任何環境下的任何δg<0的反應(即在該環境下可自發進行的反應)都成立,沒有任何例外的情況。

不可根據同一個反應中的氧化劑,還原劑判斷。

自發進行的反應中氧化劑的氧化性可以弱於甚至是遠弱於還原劑(中學認為氧化劑氧化性一定強於還原劑,然而這種認知實際上完全錯誤,氧化劑氧化性與還原劑的氧化性無任何關係)。

例如:過氧化氫的氧化性遠強於氯氣,且其將氯氣氧化為高氯酸是可以自發進行的(標準電極電勢差超過0.2,氧化還原反應就可以完全進行):

(標準電極電勢:h2o2—1.77—h2o,cl2—1.36—cl-,clo4-—1.39—cl2)

然而二者的反應卻是前者被氧化:h2o2+ cl2→ 2hcl + o2

這是因為熱力學可行的氧化還原反應大都存在動力學障礙。

2、根據物質活動性順序比較:

(1)對於金屬氧化劑來說,金屬陽離子的氧化性強弱一般與金屬活動性順序相反,即越位於後面的金屬,越容易得電子,氧化性越強。

(2)金屬陽離子氧化性的順序(25℃,ph=1的水溶液中):

li+(3)金屬單質的還原性與氧化性自然完全相反,對應的順序為:

k>ca>na>mg>al>mn>zn>cr>fe>ni>sn>pb>(h)>cu>hg>ag>pt>au

(4)非金屬活動性順序(25℃,ph=14的水溶液中)

f2>cl2>o3>br2>i2>o2>s8>c>si>n2>p>h2

單質氧化性逐漸減弱,對應陰離子還原性增強(注意元素非金屬性與單質的氧化性無必然聯絡,以上順序為單質氧化性排列)。

3、根據反應條件判斷:

當不同氧化劑分別與同一還原劑反應時,如果氧化產物價態相同,可根據反應條件的難易來判斷。反應越容易,該氧化劑氧化性就強。

如:16hcl(濃)+2kmno4==2kcl+2mncl2+8h2o+5cl2(氣)

4hcl(濃)+mno2=加熱= mncl2+2h2o+cl2(氣)

4hcl(g)+o2=加熱,cucl2催化劑= 2h2o+2cl2(氣)

氧化性:kmno4>mno2>o2

但也不一定正確,因為氧化性更強的物質可能因為動力學障礙導致反應反而更困難,也有可能是反應可逆程度較大導致平衡向δg>0的方向移動。

4、根據氧化產物的價態高低來判斷:

當含有變價元素的還原劑在相似的條件下作用於不同的氧化劑時,可根據氧化產物價態的高低來判斷氧化劑氧化性強弱,如:

2fe+3cl2—(點燃)→ 2fecl3

fe+s —(加熱)→ fes

氧化性:cl2>s

但也不一定正確,例如:f2只能將os氧化到+6價,o2則能氧化到+8價

5、根據元素週期表判斷:

(1)同主族元素(從上到下)

非金屬原子(或單質)氧化性逐漸減弱,對應陰離子還原性逐漸增強。

金屬原子還原性逐漸增強,對應陽離子氧化性逐漸減弱。

(2)同週期主族元素(從左到右)

單質還原性逐漸減弱,氧化性逐漸增強。

陽離子氧化性逐漸增強,陰離子還原性逐漸減弱。

6、同週期的主族元素最**氧化物的水化物(只能從左到右,不可上下或斜向比較)

酸性越強,對應元素氧化性越強。

鹼性越強,對應元素還原性越強。

7、根據原電池的電極反應判斷:

兩種不同的金屬構成的原電池的兩極。負極金屬是電子流出的極,正極金屬是電子流入的極。

其還原性:負極金屬》正極金屬

8、根據物質的濃度大小判斷:

具有氧化性(或還原性)的物質濃度越大,其氧化性(或還原性)越強,反之則越弱。

9、根據元素化合價價態高低判斷:

一般來說,變價元素位於最**態時只有氧化性,處於最低價態時只有還原性,處於中間價態時,既有氧化性又有還原性。一般處於最**態時,氧化性最強,隨著化合價降低,氧化性減弱還原性增強。

但也存在反例,例如:酸性水溶液中,0到最**,氯硫磷氧化性隨化合價下降反而而增強。

2樓:菜

樓主首先要明白氧化性的實質是什麼.氧化性高說明物質得電子能力強,.

在化學電池中得到電子的一極是陽極對吧,也就是電勢高的一極,我們一般叫正極.

所以氧化性強說明該物質的反應電勢高.

不過需要說明一下,物質的電勢應該包括兩端.也就是應該有起點和終點.

就好比你把兩個不同電池電勢的電池a,b並聯在一起一樣,到底是a對b做功還是b對a做功呢?

顯然是電池電勢高的對電池電勢低的做功.而每個電池也是有兩端的.

類比可得:一個反應中,還原反應對應的是電池電勢低的電池,還原反應的兩端分別是還原物和氧化產物,分別對應電池的負極和正極.對應的可得出氧化反應的結論.樓主可以自己對照理解一下.

綜上:一個物質的氧化性應該是與其反應物和產物之間的電勢差,即一個半反應的電極電勢正相關的(我們現在能夠量化的也只是相對電極電勢而已,一般相對h+/h2.),此外電極電勢還與反應ph,反應物和產物各自其實活度等條件有關.所以,氯氣和氧氣的氧化性首先需要知道反應條件.

如果樓主將來不想學化學專業,在我看來現在搞明白這些是沒有必要的,至少在我遇到的高考題中還沒有這麼考試的.如果遇到了.大可按照老師上課時講的比較方法,具體情況具體分析,很簡單的.如果樓主對化學感興趣,在不影響自己正常學業的情況下可以去讀一讀大學的課本,一般推薦老外寫的或者是南京大學的.其它中國國內的教材感覺都是從這些上面ctrl+v過來的,天下文章一大抄嘛。有些學校有時候還喜歡斷章取義,沒老師指導經常很費腦筋。

我高中的時候也是很搞不懂這個東西的,不過我大學專業是化學.此外,上面和電池的類比是本人自己的理解,希望能夠幫助你了.

對於樓主的提問,我想樓主混淆了試驗事實和**的概念.

如果一個氧化還原反應發生了,那麼氧化劑的氧化性肯定比還原劑的氧化性強.但只能說明在這個反應的反應條件下,氧化劑的氧化性強,不能說這個物質的氧化性時時刻刻都是比另一個物質強的強.

3樓:匿名使用者

只能說,常溫下cl2>o2

氧化還原性跟溫度濃度壓強等條件有關,在常溫,壓強相同的情況下,cl2>o2

雖然o原子很活潑,但受到o=o雙鍵的影響,斷裂需要較大能量,因此不易反應.

還有一點就是,h2+cl2光照點燃都可以反應,但h2+o2只有點燃

4樓:風過迴廊

氯氣的氧化性要稍微強於氧氣,氯氣的數值為1.33,氧氣為1.26,這個數值越大,氧化能力越強。真正能體現氧氣氧化能力的是臭氧,它可以輕鬆將氯氣氧化成正價。

5樓:匿名使用者

氯氣氧化性大於氧氣,hcl+o2=催化劑、450°c=cl2+h2o,該反應不能發生

6樓:匿名使用者

這個問題有點複雜

一般認為氯氣略強於氧氣,這是由於結構的問題(鍵能的影響)但是非金屬性氧高於氯(就元素來講,或者你認為是單純的就原子來講),所以氧、氯組成的化合物氯體現正價

能夠體現出氧的很強的氧化性是臭氧

至於鐵的那個例子,嚴格來說並不能作為嚴謹的證據,因為還和熱力學因素有關

當然環境(酸鹼性等等因素)也有影響

如果你是中學生就知道氯氣就行了

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