为什么有些离子在中性或碱性条件下没有氧化性，在酸性条件下具有...25

发布网友 发布时间：2024-03-02 12:18

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热心网友 时间：2024-04-01 21:37

如果一个离子被还原的时候，需要消耗氢离子，那么pH越小氧化性越强。在中性和碱性条件下氧化性减弱甚至消失。
这些离子往往含有氧原子，比如硝酸根，氯酸根，高锰酸根，重铬酸根等等。
这可以用反应的耦合来解释
在中性或碱性条件下，这些离子被还原后，原先的氧原子会转化为氢氧根，
氧化剂-O + 还原剂 + H2O = 还原产物 + 氧化产物 + 2OH- + 2X+，其中X+是平衡氢氧根负电荷的阳离子。
如果在酸性条件下进行，以上生成的氢氧根会被中和生成水，相当于在以上反应的基础上，额外附加了一个酸碱中和反应，这称为反应的耦合。耦合过后，总方程式变成了
氧化剂-O + 还原剂 + 2H+ = 氧化产物 + 还原产物 + H2O + 2X+。
由于耦合的酸碱中和反应是一个能量大幅降低，在热力学上非常有利的反应。所以耦合使得总反应更易进行，酸性条件下氧化性增强。
关于反应的耦合。如果一个热力学上不太有利的反应A和另一个热力学有利的反应B耦合，那么A可以被变得热力学有利，比如二氧化钛和氯气的反应
TiO2 + 2Cl2 = TiCl4 + O2
是热力学不利的，反应不能自发进行。但如果同时加入碳，耦合一个热力学很有利的碳的氧化反应
C + O2 = CO2
使总反应变为
TiO2 + C + 2Cl2 = TiCl4 + CO2
那么反应就能进行了。
回到这个问题，只有还原过程需要消耗氢离子的离子，氧化性才受pH影响。如果不需要消耗氢离子，那么就不存在上述反应耦合，故氧化性与pH无关。比如过硫酸根的还原
(S2O8)2- + 2e- = 2 (SO4)2-
虽然过硫酸根含有氧，但还原不消耗氢离子，所以氧化性在各个pH下是一样强的。

热心网友 时间：2024-04-01 21:34

常见的就是硝酸根离子在酸性条件有强氧化性。
高锰酸根在短信条件下有强氧化性但在碱性也有氧化性

热心网友 时间：2024-04-01 21:33

简单说比如NO3-离子中的N=O键，H+对N=O的O有很强的吸引，使稳定的N=O键不稳定，N+5摆脱键的束缚的氧化性发挥出来。就像O2的氧化性强，但通常在高温或者点燃的情形才会发挥出氧化性，因为O=O键的束缚，而HClO的氧化性源于分解出O原子。氧原子的氧化性强于O2分子