怎样认识氧化性?
2014-02-13李淑妮刘萍翟高红崔斌
大学化学 2014年6期
关键词:物种
李淑妮刘萍翟高红崔斌
(1陕西师范大学化学化工学院 陕西西安710062;2西北大学化学与材料科学学院 陕西西安710069)
一些学生容易将氧化性和氧化数联系,错误地认为氧化数越高,氧化性越强,这可能是因为二词中都有“氧化”二字。
其实,某元素原子的氧化数是人为指定的该原子的荷电数的形式规定,而氧化性是指一特定物种得电子的能力,二者并没有必然的联系。
如果“特定物种”就是该原子,而且是气态,当然是氧化数越高,得电子的能力越强。
如果“特定物种”虽然就是该原子,但处于其他聚集态,或是由该原子与其他原子共同组成的新“特定物种”,这时,该原子的氧化能力则由多方面的因素所决定,仅认为“氧化数越高,氧化性越强”是欠妥的。
在下面硫的电势图(图1)中,看不到物种的氧化性与氧化数有直接的关系;却可以看到,介质不同,同一物种的氧化性不一样。

图1 硫的元素电势图
再以简单离子Cun+为例,从图2可看出,某特定氧化态的原子所组成的“特定物种”的氧化性受介质酸碱性、溶解性、生成配合物离子所影响,即与其存在状态有关[1-3]。
此外,氧化性还受溶剂所影响,例见图3。
在水溶液中,Cu2+没有Cu+的氧化性强。其根源为:Cu2+比Cu+的电荷多、离子半径小,所以Cu2+与水分子的静电作用比Cu+大;Cu2+为d9构型,在水分子配体场作用下,发生d轨道能级分裂,得到配体场稳定化能和姜-泰勒(Jahn-Teller)效应畸变稳定化能。
上述因素使得在极性溶剂水中,Cu2+的水合能远比Cu+大,更易与水结合,使稳定性增加,氧化性变弱。……
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