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1、歧化反应中氧化剂氧化产物的氧化性问题王杰（浙江省宁波市北仑中学 浙江宁波 315800）摘要：在，等这类反应中，氧化还原反应原理中的“强弱规律”真的行不通了吗？本文从影响电极电势的几个因素角度出发，为“强弱规律”正名。关键字：氧化还原；强弱规律氧化还原反应是高中化学知识体系当中最重要的内容之一，其“守恒规律、价态规律、强弱规律和优先规律”四大规律在解题过程中有着重要的应用。其中强弱规律是指“在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”，该规律在应用时会有一些问题。学生在学完氧化还原反应后回顾到氯气和水反应的方程式“”时，往往会提出次氯酸的氧化性比氯气弱吗？但是次氯酸有漂白性而氯气没有，
2、而且84消毒液和洁厕剂不能混用的原因是，这二个反应是一个相反的关系。有些教师可能会给出的解释是强弱规律在歧化反应中不适用，因为考虑到在多数情况下，同种元素的高价态比低价态的氧化性要大。在大学课本里，各种物质的氧化性可以用标准电极电势定量的来衡量，由标准电极电势表可以查到：；可以看到次氯酸的氧化性确实要大于氯气。在反应中，氧化剂的氧化性不如氧化产物的氧化性。那强弱规律在歧化反应中就矛盾了吗？其实不然。只是在高中学习氧化剂的强弱时，往往是默认在等浓度的条件下进行比较，但是放到具体反应中时又会忽视氧化剂的浓度对其氧化能力的影响。电极反应的能斯特公式为：公式中，E（T）为某温度T时电池的电动势；为某温
3、度T时电池的标准电动势；z为电池反应方程式得到（或者失去）的电子数；F为法拉第常数。从式中可以看出，在某个具体的化学反应中，氧化剂的氧化能力不仅与物质的性质有关，还与温度、氧化剂的浓度以及还原产物的浓度有关。由于氯水具有不稳定性，根据文献1和无机化学书2查得，在常温常压下的饱和氯水中，C(Cl2)0.09mol/L，C(HClO)0.03mol/L，的反应平衡常数K=4.2。由能斯特公式可以求得，反应达到平衡时E(Cl2)E(HClO)。因此，当氯气通入水中时，起初次氯酸的浓度为零，自然E(Cl2) E(HClO),因此氯气能与水反应生成HClO。当然，反应达到平衡后，氯气的浓度要比次氯酸的高
4、，反应的程度不会很大，这点从平衡常数的大小也可以反映。这个反应能够发生也好解释，一则次氯酸的标准电极电势比氯气的高，同时氯气的起初浓度为零。可以看出，这二个反应并不矛盾，强弱规律也没有出错，只是忽视了浓度对物质氧化性的影响。在高中范围里，并没有完全回避浓度对物质氧化性有影响这个知识点。明显的例子有浓硝酸和稀硝酸，浓硝酸的氧化性要大于稀硝酸的氧化性。例如有反应与，前者是歧化反应但确实能说明二氧化氮的氧化性比稀硝酸强（标准电极电势NO2/NO为1.03V，HNO3/NO为0.93），后者说明的是浓硝酸的氧化性比二氧化氮强，所以说“强弱规律在歧化反应中不适用”这一说法不太合适。从这里也能够解释“为什
5、么浓硝酸的还原产物是二氧化氮而不是一氧化氮？”。因为如果产生一氧化氮，一氧化氮也会被浓硝酸继续氧化成二氧化氮。类似的问题也出现在用钠来制备钾的反应中。，钠的还原性不如钾单质，但是该反应还是可以发生。常见的解释一种是高沸点制备低沸点，另外一种解释是钾的熔点低，钾脱离反应体系，使得平衡向右移动。实际上这个反应并没有和强弱规律相矛盾，这二者的标准电极电势Na+/Na为-2.71V，K+/K为-2.92V，二者相差的并不是特别大。在高温时钾单质汽化脱离反应体系，使得E(Na) E(K)，反应向右进行。物质的氧化性不仅受到浓度的影响，同时溶液的酸碱性也会对物质的氧化性产生影响。常见一个例子是反应和。查表看到，当在C(OH-)=1mol/L溶液中时，由能斯特公式推出E（/I2）=1.19-0.0257ln1/10-14=0.36V E（I2/I-），这二个反应中都是反应物的氧化性比氧化产物的强。 从以上几个例子中可以看出，在某些特定的氧化还原反应中，强弱规律并没有不适用，只是物质的氧化性不仅与本身性质有关，还受浓度、酸碱性等因素影响。因此，“强弱规律在歧化反应中不适用”，“钠制备钾不能强弱规律解释”这样的观点是不太合适的。 参考文献：1刘乐怀 给“氯水”性质实验加几个注释J.化学教育,2010(5):76-772 辛剑等，无机化学M.北京：浙江教育出版社,2005:511
歧化反应中氧化剂氧化产物的氧化性问题
