為什麼化學老師說氯氣的氧化性比次氯酸根氧化性強?

氯氣溶於水生成次氯酸,次氯酸是氧化產物,但是次氯酸裡面的氯是正一價,氯氣裡面的cl是0價,按道理不是應該是次氯酸根氧化性更強嗎?但是化學老師說氯氣是氧化劑,氧化劑的氧化性強於氧化產物,可氯氣既是氧化劑也是還原劑,這如何解釋呢,求指教。


氧化性的本質是物質奪取電子的能力。直接上結論:氧化性 [公式]

我想用一個比較皮的方式解釋這個問題:

我這裡打算把電子比喻成被褥。Cl原子本身有半床被子三床褥子,而且它比較強勢,擅長搶被子。 [公式] 的情況是兩個Cl相遇,只能均分了,誰也搶不過誰,但心裡都想去搶被子。

如果把 [公式] 的一個Cl換成H,H是個小弱雞啊,名義上共享著一床被子,實際上大部分都被Cl這個大胖子蓋著,於是Cl就很滿足,突然他們房裡闖進來一大群 [公式] 分子。 [公式] 里的氧其實是雖然瘦但是更流氓的主,不光搶著兩個H的被子,還死死拽著他們侍寢。O們看到了 [公式] 的H,心想「老子全都要」!就對H說,來我這吧,被褥都富餘!H光著屁股就走了,O果然從屁股底下抽了一床褥子出來,當作被子和H一起用( [公式] )。而Cl得到了一整床被子( [公式] ),更滿足了,完全沒有再去搶被子的意願了。

這時 [公式] 的房間里也闖進來一大群 [公式] 分子,Cl就開始動歪腦筋了。兩個Cl同時抓住了一個O的兩個H,O顧及不周,被搶走一個H和半床被子,但H轉眼就拋棄了那半床被子奔向了另一個 [公式] 分子,搶到被子的Cl一腳就把另一個Cl踹了出去。被搶的O還剩一個侍寢的H,表示很氣,剛好看見被踹的Cl,想到剛剛他們團伙作案搶了自己就越發生氣,一把就抓了過來( [公式] ),還把Cl的被子往自己這邊拽,Cl可憐巴巴地躺著,半個屁股露在外面,但即便如此它也不願意把身下的三床褥子拿出來用,心裡又怕又氣,搶被子的慾望更強了。

過了一會兒一群奇怪的傢伙闖進來了:很多被一大圈 [公式] 圍住的沒有被子的傢伙( [公式] 等),同時到來的還有裹著兩床被子的O,身邊卻只有一個H( [公式] )。O不知為何顯得志得意滿,對 [公式] 的H說:「我養你啊!」於是 [公式] 的H也光著屁股跑過去了。O得到了H的被子( [公式] ),卻顯得悵然若失,拽著Cl被子的手也不由得鬆了些。Cl似乎感覺到了什麼,心裡想搶被子的念頭也消去了不少。。。

至於專業向的回答,我看其他答主寫得都不錯,我就不贅述了。

另外對於「氧化劑的氧化性強於氧化產物」這句話,高中階段大多數時候都是對的,但不適用於歧化/歸中反應。

如果有作詳細解釋的必要,我會更新的。

以上。


先說你的一個想法錯誤:次氯酸氧化性不等於次氯酸根離子的氧化性。兩者是不一樣的。


高中不會或者很少涉及標準電極電勢這個概念,所以比較氧化還原性只能用氧化還原反應中氧化劑氧化性強於氧化產物氧化性,還原劑還原性強於還原產物的還原性這一條原則。但這個原則在對於歧化和反歧化(歸中)反應時會有一點矛盾,因為這裡面涉及到一個化合物自身氧化自己的情況。

氯氣和水發生反應生成次氯酸和氯化氫,這是個可逆反應,從正反應看,氯氣(氧化劑)氧化性強於次氯酸。但從逆反應看又恰恰相反。

所以比較次氯酸和氯氣的氧化性不能用這個反應,應該找一個中介物質。實際上次氯酸的氧化性強於氯氣(從標準電極電勢看)


次氯酸根在酸性條件下不穩定,那麼在鹼性條件下氯元素的電勢圖:

上邊那個數越大氧化性越強。那麼Cl2/Cl-是+1.358V,ClO-/Cl-算下來是+0.88V,那麼氯氣的氧化性比次氯酸根強

在酸性條件下就不一樣了,如圖

Cl2/Cl-不受pH影響,依然是+1.358,但是HClO/Cl-上升到約1.48,次氯酸的氧化性強於氯氣。順便一說,氯氣在水中歧化的程度很低,次氯酸的濃度很低才能實現。想想84和潔廁靈混合的故事,較高濃度下這個反應傾向於生成氯氣,與標準電極電勢結果一致


你的邏輯錯誤在於,並不是價態越高氧化性越強。

不過氯氣和水反應是可逆的,所以確實不能說氯氣氧化性一定任何情況下都比次氯酸強。

還有一個邏輯錯誤,一個物質自身的氧化性和還原性的強弱沒有必然聯繫。有些物質氧化性很強還原性也不弱,比如H2O2,有些物質氧化性很弱還原性也不強,比如N2。所以氯氣自己既作氧化劑又作還原劑,和氯氣氧化性強於次氯酸這件事不矛盾。


結構決定性質


氯氣的氧化性確實是強於次氯酸跟,但弱於次氯酸。而且並不是化合價越高,氧化性一定越強。高氯酸的氧化性比次氯酸弱。


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