普通化學、3.化學反應、氧化還原

 3.化學反應

化學平衡： 原子、電荷、能量皆不滅

觀察法：先平衡變更形式的元素、原子各數最多的分子

代數法：將左右單一奇偶平衡，未知數據以代數取代

限量試劑：會先用完的反應物

催化劑    ：加速 但總量不變

淨離子方程：先分成氧化/還原兩個半反應平衡原子，再讓電荷平衡 

                    * 可先代入30 代數法再除，得出最小值

平衡常數Kc= [生成]^mole*[生成]^mole / [反應]^mole* [反應]^mole

電子轉移相當、原子數相當、  催化劑不會消耗/增加     酸鹼滴定  求X可代數字

*生成分子變多，熵ΔS > 0 ，容易反應；生成分子變少，ΔS < 0 ，反應較困難

溶液化學反應：

 庭得耳效應 >膠體折射光線  ； 凝聚反應 >膠體靜電力被中和析出=明礬、豆腐

克當量：產生一莫耳(H+/OH-)的(酸/鹼)之質量   *注意2元酸鹼
克當量數：___質量的(酸/鹼)產生___莫耳(H+/OH-)
            *當量數相等即可完全反應

重量百分濃度= 溶質重/溶液(溶質+溶劑) 重 %            溶解度=飽和溶劑100g所含溶質克數

重量莫耳濃度(m)= 溶質mole/溶劑KG重 = 溶質重*1000/溶質分子量*溶劑克重
體積莫耳濃度(M)= 溶質mole/溶液L公升 = 溶質重*1000/溶質分子量*溶劑毫升數
         *高濃度時體積莫耳濃度未必等於重量莫耳濃度

氧化還原反應

 單元素+化合物 or燃燒 >必為氧化還原   1.2A強還原6.7A強氧化  *有機有重排則非氧化

氧化劑 >得電子，自身還原 其他物質氧化  ；還原劑 >丟電子，自身氧化 其他物質還原

你如假設被撕開，那美女猛 心割鐵，又喜錢，請總共一百斤

鋰＞銣＞鉀＞銫＞鋇＞鍶＞鈣   ＞鈉＞鎂＞鋁＞錳＞ (碳) ＞鋅＞鉻＞鐵＞鎳＞錫＞鉛＞(氫)
＞銅＞汞＞銀＞鉑＞金               比氫大=與冷水/水蒸氣/酸作用產生H2

碘鐘秒表反應：

碘酸根被硫代硫酸鈉還原為碘離子，直到硫代硫酸鈉消耗完，游離碘遇上澱粉顯示藍色。

過氧化氫型碘鐘                                             *反應速率與H+、I-、H2O2 有關

H2O2(aq)+3I−(aq)+2H+→ I3−+2H2O

I3−(aq)+2S2O32−(aq) → 3I−(aq)+S4O62−(aq)          S2O32−還原

過硫酸鹽型碘鐘
2I−(aq) + S2O82−(aq) → I2 (aq)+ 2SO42−(aq)
I2 (aq) + 2S2O32−(aq) → 2I−(aq) + S4O62−(aq)          S2O32−還原

碘酸鹽型碘鐘

IO3− (aq) + 3HSO3− (aq) → I− (aq) + 3HSO4−(aq)            3HSO3−還原
IO3− (aq) + 5I− (aq) + 6H+ (aq) → 3I2 + 3H2O (l)
I2 (aq) + HSO3− (aq) + H2O (l) → 2I− (aq) + HSO4−(aq) + 2H+ (aq)

氧化數規則：

缺電子 易搶電子 氧化數高=強氧化劑  /還原劑相反

1. 元素氧化數為零。例如：Na、Mg、Cu、H2、O2、P4。
2. 單原子離子：元素的氧化數即為離子的電荷數。例如：Cu2+(＋2)、Cl– (－1)。
3. 多原子離子：各原子的氧化數總和等於其帶電荷。
               例如：SO42-中，1個硫原子和4個氧原子的氧化數總和等於－2。

4. 鹼金族元素的氧化數恆為＋1，鹼土族元素的氧化數恆為＋2，鋁恆為＋3，氟恆為－1。
5. 金屬氫化物：氫的氧化數為－1，例如：NaH、CaH2。
     非金屬氫化物：氫的氧化數為＋1，例如：HCl、H2O、NH3。
6. 一般氧化物：氧的氧化數為－2，例如：CO2、Na2O、CuO。
       過氧化物： 氧的氧化數為－1，例如：H2O2、Na2O2、BaO2。
       超氧化物：氧的氧化數為－0.5，例如：超氧化銫CsO2。
       氧氟化物：可為＋1，如O2、F2  或為＋2，如OF2

     *注意O-2 、O-          *過渡元素(鈧到鋅)可能有多種氧化數

     *帶電分子:原子氧化數總和等於該分子所帶之電荷，以結構式決定 

                       ex:  NH4NO3中兩個N原子氧化數為 -3 和 +5

**分子簡易計算：一個氧+2，一個H-1 、IA族-1  ：HCIO4=7 、K2Cr2O7=6

氧化還原電位： (電池)

ΔG0,＝-nFE0

G：吉布斯自由能、吉布斯函數、自由焓

n：(移動)電子的莫耳數

F：法拉第常數（單位為23.062 Kcal/mol  或96500 J/mol或96500 C庫倫/mol ）

E0：題目會給

氧化還原反應平衡：

半反應法:

先找出丟電子氧化半反應與得電子還原半反應，

將兩個半反應調整到電子轉移數量相同。

氧化數法:

決定氧化數，找出氧化數改變的中心原子，平衡氧化數移動數量

平衡氧化數沒變的原子，以左右電荷是否相等驗算

氧化還原滴定：紫色MnO4-，被還原成無色；I-被氧化成I2，加澱粉成藍色/I2被還原回無色

酸鹼指示劑 

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