歧化反應

歧化反應

反應中,若氧化作用和還原作用發生在同一分子內部處於同一氧化態的元素上,使該元素原子(或離子)一部分被氧化,另一部分被還原,則這種自身的氧化還原反應被稱為歧化反應。

基本介紹

  • 中文名:歧化反應
  • 外文名:disproportionation reaction
  • 套用學科:化學
  • 適用領域範圍:氧化還原
  • 隸屬:氧化還原反應
  • 特例:康尼查羅反應
  • 特性:氧化和還原作用發生同一分子內部
  • 特點:某元素化合價既有上升又有下降
反應簡介,相關示例,反應判斷,

反應簡介

在反應中,若氧化作用和還原作用發生在同一分子內部處於同一氧化態的元素上,使該元素的原子(或離子)一部分被氧化,另一部分被還原。這種自身的氧化還原反應稱為歧化反應。歧化反應是化學反應的一種,反應中某個元素的化合價既有上升又有下降。與歸中反應相對。
歧化反應一般需要酸性或鹼性的反應環境才可進行。

相關示例

氯氣溶於水
氯氣溶於水時一半被氧化,一半被還原,生成次氯酸鹽酸
  • 化學方程式【Cl2+H2O====HClO+HCl】
  • 離子方程式【Cl2+H2O====HClO+H++Cl-】(注意:次氯酸是弱酸,不能拆)
Cl2中的Cl原本為0價,反應後一個升為Cl+(ClO-),一個降為Cl-
氯氣被氫氧化鈉吸收
下列(1)(2)(3)式中的反應均為歧化反應。
(1)常溫
氯氣與氫氧化鈉溶液在常溫下反應,生成氯化鈉、次氯酸鈉和水。
  • 化學方程式【Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O】
  • 離子方程式【Cl2+2OH-====Cl-+ClO-+H2O】
Cl2中的Cl原本為0價,反應後一個升為Cl+(ClO),一個降為Cl-
(2)高溫
氯氣和氫氧化鈉溶液在高溫下反應,生成氯酸鈉、氯化鈉和水。
  • 化學方程式【3Cl2+6NaOH==△==5NaCl+NaClO3+3H2O】
  • 離子方程式【3Cl2+6OH-==△==5Cl-+ClO3-+3H2O】
(3)原因(對(1)(2)中不同方程式的解釋)
高溫下NaClO不穩定,易分解為NaClO3和NaCl。
  • 化學方程式【3NaClO==△==NaClO3+2NaCl】
  • 離子方程式【3ClO-==△==ClO3-+2Cl-
氯酸分解
在氯酸(HClO3)溶液中,Cl(V)一部分被還原為Cl(IV),一部分被氧化為Cl(VII)。
  • 化學方程式【3HClO3====HClO4+2ClO2+H2O】
注意:氯酸分解方程式並不唯一,詳見氯酸詞條。
苯甲醛與強鹼反應
苯甲醛在氫氧化鉀(或氫氧化鈉)溶液中部分氧化為苯甲酸鉀(苯甲酸鈉);部分還原為苯甲醇。
  • 離子方程式【2C6H5CHO+OH-====C6H5COO-+C6H5CH2OH】
甲苯歧化
甲苯在催化劑(一般採用矽鋁催化劑)作用下,使一個甲苯分子中的甲基轉移到另一個甲苯分子上而生成一個苯分子和一個二甲苯分子,這種反應稱作歧化反應。一個甲苯與一個三甲苯也可發生歧化反應(亦稱烷基轉移反應)生成兩個二甲苯分子。工業上用這個方法生產用途廣泛的苯和二甲苯。
過氧化鈉吸收二氧化碳
過氧化鈉吸收二氧化碳,生成碳酸鈉和氧氣
  • 化學方程式【2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2】(O2不加氣體符號)
Na2O2中,O為-1價,而Na2CO3中的O為-2價,O2中O化合價為0 ,因此Na2O2中O的化合價既有升高也有降低,這種反應稱為歧化反應。
醛生成羧酸和醇
沒有α-氫原子的醛在強鹼(濃)的作用下發生分子間氧化還原反應生成羧酸和醇,又叫康尼查羅反應
  • 【2HCHO+NaOH====CH3OH+HCOONa】
  • 【2C(CH3)3-CHO+NaOH====C(CH3)3-CH2OH+C(CH3)3-COONa】
兩種不同的無α-氫的醛發生交叉康尼查羅反應。一分子醛被氧化成羧酸,另一分子醛被還原成醇。理論上為4種產物。

反應判斷

判斷歧化反應能否發生,可以運用元素電勢圖。如:
ClOˉ→(0.4)Cl2(1.36)←Clˉ
左邊0.4<右邊1.36的電勢,故歧化反應可以發生。
E<E,歧化反應即可發生。

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