歧化反应与归中反应
9页1、歧化反应定义在反应中,若氧化作用和还原作用发生在同一分子内部处于同一氧化态的元素 上,使该元超氧化物歧化酶(SOD)素的原子(或离子)一部分被 氧化,另一部分被还原。这种自身的氧化还原反应称为 歧化反应.例如 Cl2+H2O=HClO+HCl此反应中CI2原本是0价反应后一个升为+1价,一个降为-1价歧化反应是1化学反应的一种,反应中某个元素的化合价既有上升又有下降。与 归中反应相对。例子1氯气与氢氧化地溶液在常温下反应,生成氯化钠、次氯酸钠和水。其离子方程式 为:CI2 + 2OH- = Cl- + CIO- + H2O氯气中氯的化合价为0。氯化钠中氯的化合价下降到-1;而次氯酸钠中氯的化合 价则上升到+1。而氯气和氢氧化钠溶液在高温下反应,生成氯酸钠、氯化钠和水。这两个反应都是典型的歧化反应。例子2在KCIO3中,一部分氯(V)被氧化为氯(W)(CIO始);另一部分被还原为氯 (CI)。 发生歧化反应的原因是由于该元素具有高低不同的氧化态,可以在适宜的条件下同时向较高和较低的氧化态转化。苯甲醛在氢氧化钾溶液中部分氧化为苯甲酸钾;部分还原为苯甲醇,也是歧化反应:2C6H5CHO+KO
2、H一一C6H5COOK+C6H5CH2OH例子3甲苯在催化剂(一般采用硅铝催化剂)作用下,使一个甲苯分子中的甲基转移到 另一个甲苯分子上而生成一个苯分子和一个二甲苯分子,这种反应称作歧化反应。一 个甲苯与一个三甲苯也可发生歧化反应(亦称烷基转移反应)生成两个二甲苯分子。 工业上用这个方法增产用途广泛的苯和二甲苯。例子4再如过氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠和氧气2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O2的氧元素化合价为-1,而Na2CO3的氧元素为-2,O2中氧元素化合价为0归中反应归中反应就是指同种元素的不同化合物发生 氧化还原反应,那种元素的化合价向 中间靠拢。歧化反应刚好与归中反应相反,一种元素的化合价向两边散开,不同价态的同种元素间发生氧化还原反应,其结果是两种价态只能相互靠近或最 多达到相同的价态,而决不会出现高价态变高、低价态变低的交叉现象。一归中反应规律价态归中是指,高价态的化合价降低,低价态的化合价升高,但不可能低的最后升 的比原来高价态化合价还高。归中现象:1、氧化还原反应中的归中反应:含有同一元素的不同价态的两种物质发生反应,生成只含有该元素中间价态的物 质
3、的反应叫做归中反应。发生归中反应的条件是要符合中间价态理论:含有同一元素 的不同价态的两种物质,只有当这种元素有中间价态时,才有可能发生归中反应。而 且高低价态变化的结果是生成该元素的中间价态。利用中间价态理论可以解释为什么二氧化硫可用浓硫酸干燥(因为不存在+5价的硫)。C + CO2=2COSO2 + 2H2S = 3S + 2H2OH2SO3 + 2H2S = 3S; + 3H2OH2S + 3H2SO4(浓)=4SO2 + 4H2O2Fe3+ +Fe=3Fe2+6HCI + KCIO3 = KCl + 3Cl2f + 3H2O5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 = 3Br2 + 3Na2SO4 + 3H2OCa(ClO)2 + 4HCl(浓)=2Cl2f + CaCl2 + 2H2OCuO + Cu=Cu2O2Na + Na2O2=2Na2O2. 、复分解反应 中的归中反应:复分解反应的归中反应是指碱与多元酸反应,正盐与对应的酸式盐或酸反应,酸 与对应的酸式盐反应,其中的氢原子数出现的归中现象,从而生成一种酸式盐的一类 反应。其中反映的归中规律正是酸式盐的形成条件。(
4、1) 碱与多元酸反应:当多元酸过量时可形成酸式盐:NaOH + H2S = NaHS + H2O ;H2SO4 十 NaOH = NaHSO4 十 H2O(2) 多元酸与对应的正盐反应:Na2S + H2S = 2NaHSCaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2MgCO3 + H2O + CO2 = Mg(HCO3)2Na2SO4 + H2SO4 = 2NaHSO4(NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2(3) 多元酸与对应的酸式盐Na2HPO4 + H3PO4 = 2NaH2PO4(4) 正盐与对应的酸式盐:NaH2PO4 + Na3PO4 = 2Na2HPO4如果把正盐和碱中所含的可电离的氢离子看成是零,那么,生成酸式盐的归中条 件是:两种反应物组成上要相差两个或两个以上可电离的氢离子。如果两种反应物的 组成相差两个以上可电离的氢离子(即三元酸与对应正盐或与碱反应),则生成物与反 应物用量有关,但符合“显强性”原理,即生成物的组成接近于过量物的组成。如(注:n表示物质的量)3,
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