还原反应是指物质得到电子或电子对偏近的反应,具体特征和要点如下:
得电子或电子对偏近
还原反应的本质是物质获得电子或电子对偏向,导致其氧化数降低。例如,氢气(H₂)与氧化铜(CuO)反应生成铜(Cu)和水(H₂O)时,氢气得到电子,CuO被还原:
$$text{H}_2 + text{CuO} rightarrow text{Cu} + text{H}_2text{O}$$
在这个反应中,H₂是还原剂,CuO是氧化剂,Cu是还原产物。
氧化剂与还原剂的关系
还原反应中,氧化剂被还原(氧化数降低),而还原剂被氧化(氧化数升高)。例如在锌与硫酸铜的反应中,锌失去电子被氧化,硫酸铜中的铜离子得到电子被还原:
$$text{Zn} + text{CuSO}_4 rightarrow text{ZnSO}_4 + text{Cu}$$
这里锌是还原剂,硫酸铜是氧化剂。
加氢反应
含碳氢化合物与氢气(H₂)反应,如烯烃加氢生成烷烃:
$$text{CH}_2=CH_2 + text{H}_2 rightarrow text{CH}_3-CH_3$$
烯烃中的碳碳双键(C=C)被氢气加成饱和,属于典型的还原反应。
去氧反应
含氧化合物失去氧元素,如CO还原氧化铜:
$$text{CO} + text{CuO} rightarrow text{CO}_2 + text{Cu}$$
CO作为还原剂,CuO作为氧化剂。
其他常见反应
金属置换反应(如锌置换硫酸铜)
金属与酸的中和反应(如锌与盐酸反应)
有机物的加成反应(如乙烯与氢气加成)
氧化还原反应的伴随性
还原反应与氧化反应总是同时存在,二者构成氧化还原反应的对立统一关系。例如在上面的锌与硫酸铜反应中,锌被氧化,硫酸铜被还原。
化合价变化
还原反应中必然伴随元素化合价的变化。如CuO中铜的氧化数为+2,生成Cu后氧化数降为0,体现了化合价降低。
掌握常见还原剂(如C、CO、H₂等)
记忆典型还原反应方程式(如CO还原氧化物、氢气加氢等)
理解氧化还原反应的基本概念(如氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物)
通过以上要点,可以系统理解还原反应的本质和常见类型,为进一步学习氧化还原反应奠定基础。