使用 教育雲端帳號
登入
⇐ Use this menu to view and help create subtitles for this video in many different languages.
You'll probably want to hide YouTube's captions if using these subtitles.
Introduction to Oxidation States : Oxidation and reduction. Oxidation states.
相關課程
- 假設有氯化鈉分子(NaCl)
- 這個情況的話... 看看元素周期表
- 鈉(Na) 是鹼金屬元素
- 它有1個價電子
- 在第一主族
- 那麽只有1個的時候
- 它就想要失去電子
- 而氯(Cl) 是鹵族元素
- 只缺1個電子
- 它只要1個電子
- 就可以使最外層達到
- 8電子的飽和狀態
- 所以它要吸收1個電子
- 這個故事我們已經講過很多次了
- 尤其是在化學係列的前幾集
- 所以我們知道會怎樣
- 鈉 因爲它要失去1個電子
- 它會失去1個電子
- 它把電子給氯
- 而氯就會得到1個電子
- 所以就會有這種情況
- 鈉有帶+1電荷
- 因爲它失去1個電子
- 氯會有帶-1電荷
- 因爲它得到了1個電子
- 然後它們會相互吸引
- 因爲現在這個是帶正電的
- 這個是帶負電的
- 庫侖力就會
- 讓它們想要相互靠近
- 然後我們就把它叫做 電價鍵
- 我還沒有講到你不知道的東西呢
- 在電價鍵中
- 實際上是一種物質失去電子
- 給另一種物質
- 現在
- 這是個非常干脆的情況
- 但是也有其他的情況
- 沒有這麽干脆
- 比如 H2O
- 其中有氧(O)
- 你已經見過好幾次了
- 如果你按順序看影片了的話
- 它和2個氫成鍵
- 但是我們知道氧非常…
- 實際上 氮(N) 氧(O)和氟(F)
- 是電負度最強的原子
- 也就是說
- 它們喜歡勾引電子
- 所以當氧
- 和大多數原子成鍵時候
- 特別是這種情況 氫…
- 氧會把大多數的電子
- 拉向自己
- 所以即使這些是共價鍵
- 這個氫仍然和氧
- 共用電子成鍵
- 在整個分子中 電子大多數時候
- 都在氧原子這一側
- 所以在分子中氧的一側
- 帶有部分負電荷
- 氫原子有部分正電荷
- 我們講過這個了
- 而且這個會産生氫鍵
- 之類的
- 這裡我們要講的是…
- 這幾乎是個研究工具
- 我們知道這不是電價鍵
- 我們知道其實這是個共價鍵
- 這個電子是共用的
- 而大多數時候
- 它都在電負度強的原子一側
- 所以才有部分負電荷
- 那麽我們把這個約定俗成的狀態
- 叫做氧化態
- 我寫下來
- 一會兒我會解釋這個詞的意思
- 氧化態.... 實際上是在表示…
- 如果是離子化合物
- 你自然就可以指出電荷
- 因爲每個原子確實帶電荷
- 但假設我們想要的世界裏
- 我們不喜歡部分電荷
- 部分負電荷
- 我們想說 看
- 假設如果這個是
- 電價鍵 會怎麽樣？
- 誰得到電子
- 而誰失去電子？
- 所以在水這個例子中
- 如果你必須要說 好吧
- 誰得到這個電子了？
- 你會說氧從氫那裏
- 得到了2個電子
- 每個氫都失去了1個電子
- 給了氧
- 所以氫就會有一個+1電荷
- 每個都有
- 氧就會帶-2電荷
- 現在 我需要講清楚
- 真實的情況並非如此
- 這只是我們的小研究遊戲而已
- 它叫做氧化態
- 這個等下會對於理解一些
- 反應發生的原因非常有用
- 但我想講非常清楚
- 這是個假想的電荷
- 如果這些是電價鍵的話
- 你就會說
- 無論誰電負度更強
- 要記住 電負度
- 是從左下到右上遞增的
- 而這些是電負度最強的原子
- 也就是說它們趨於吸收電子
- 這些是最弱的
- 或者你也可以說它們
- 是電正性最強的
- 也就是說它們最傾向
- 失去電子
- 所以你可以說 好啦
- 電負度強的
- 我們假設
- 它們得到電子
- 電正性強的原子
- 失去電子
- 即使我們知道 這個其實是中間態
- 它其實是部分電荷
- 現在是具體數字
- 這些是氫原子的
- 假想離子化
- 這就叫他們的氧化數
- H2O中氫的氧化數是+1
- 所以我們可以
- 給每一個氫寫上+1
- 然後氧的氧化數
- 是-2
- 然後我們就可以這樣講
- 這裡的氫原子
- 被氧化了
- 這個有點像你已經…
- 在這個例子中 它們被氧氧化了
- 而這點其實是很容易搞混的
- 至少剛開始對我來說是這樣
- 因爲我剛學氧化反應的時候
- 我就以爲 這是氧對其他物質的作用
- 因爲那個詞中有氧這個字
- 或者說有氧這部分
- 所以以前我覺得 氧化肯定是
- 氧和其他原子作用
- 也就是它奪取了其他原子的電子
- 通常它奪取2個電子
- 它可能每個原子奪取一個
- 那麽如果你被氧化了
- 也就是說你失去了電子
- 然後就帶了正電荷
- 那種解釋只對了一部分
- 其實並非只有氧
- 才能氧化其他物質
- 所以例如 就說氟化氫吧
- 氟化氫(HF)
- 我已經改掉了把氟寫成Fl的習慣了
- 我現在記住了
- 它的元素符號就是個F
- 氟化氫
- 如果它是水溶液
- 它就是氫氟酸
- 這個氫和氟成鍵
- 氟是電負度最強的原子之一
- 所以會發生什麽？
- 同理
- 事實上氫分享了…
- 這是和氟形成的共價鍵
- 但是電子大部分時間都在這裡
- 在氟原子這裡
- 所以這裡就會帶
- 部分負電荷
- 而這是部分正電荷
- 但我們不喜歡部分電荷
- 半吊子
- 我們想說 呐
- 假設這個是電價鍵
- 如果這兩個中一個
- 要得失電子
- 會怎麽樣？
- 在那種情況下
- 這個原子比氫原子
- 更容易吸收電子
- 所以氟會得到1個電子
- 氧化數是-1
- 而氫失去了1個電子
- 它的氧化數是+1
- 這時 氫被氧化了
- 注意啦 這裡沒有氧
- 所以我這樣想
- 氟對氫的做了
- 本該是氧做的事情
- 比如
- 比如說你被“伯納德麥道夫”了\N【譯者注：伯納德麥道夫是美國金融巨騙】
- 伯納德麥道夫可能不是那個
- 把你的錢騙走
- 然後放到龐氏騙局裏的
- 但是這個詞的意思就是
- 有人對你做了
- 伯納德麥道夫會對你做的事情
- 所以同樣的
- 雖然沒有氧的參與
- 氟也“氧化”了氫
- 現在我介紹另一個詞
- 也就是還原
- 還原是氧化的反義詞
- 我用藍色的寫
- 意思就是電荷的減少
- 那麽在這氫氟酸分子中
- 或者叫氟化氫分子
- 氫被氧化了
- 它被氧化了因爲
- 它失去了電子
- 那是氧會做的事情
- 所以 現在 它帶一個正電荷
- 氧化數是+1
- 因爲在假想電價鍵中
- 它恰好要失去一個電子
- 接下來 氟被還原了
- 它的氧化數減少了1
- 如果周圍沒有氫
- 它就是中性的
- 但是現在它帶-1個電荷
- 因爲在我們的假想世界中
- 沒有部分電荷
- 它電負度更強
- 所以它從氫那裏奪取了電子
- 所以它帶-1電荷
- 電荷減小了
- 它的氧化態被還原了
- 氧化態就是
- 那個假想的電荷
- 這就是我的分析
- 還原就是減少了
- 假想電荷
- 氧化就是
- 氧會做什麽？
- 它會奪取你的電子
- 也就是說你會帶上正電荷
- 如果你查閱教材
- 或者問老師
- 他們會給你個口令
- “獅子裏奧說 呃！”\N【英文記憶辦法，請參考下文】
- 我小點寫says這個詞
- 因爲它其實和助記無關
- 這就是一個記憶的口令
- Leo的意思是
- 失(L)電子(E)等於氧化(O)
- 得(G)電子(E)等於還原(R)
- 現在 如果是我會說 等下
- 我得到電子 而我卻被還原
- 被還原的是什麽？
- 還原的是電荷
- 因爲電子是帶負電的
- 得到了帶有負電荷的粒子
- 這就是還原的意思
- 氧化這個詞來源於
- 氧通常可以使物質失去電子
- 它通常會奪取電子
- 雖然可能氧和反應
- 沒半毛錢關係
- 現在我們查一下周期表
- 我們可以猜一下 大多數分子中
- 某個原子的氧化態是什麽
- 這些都是鹼金屬元素
- 這就是複習
- 就當做是溫故知新
- 然而我們知道這些家夥
- 它們都喜歡失電子
- 因爲那樣它們會更穩定
- 因爲它們的最外層
- 有1個電子
- 所以它們趨向於
- 氧化數是+1
- 也就是說它們易於
- 失去1個電子
- 例如 如果我寫氯化鈉
- 這是
- 氧化態
- 真實地反應了它們的電荷數
- 它的電荷數等於它的氧化態
- 它送走1個電子
- 別的鹼金屬同理
- 記住 這裡不包括氫
- 因爲氫是一個
- 有點特殊的情況
- 可以把它扔到
- 元素周期表的這裡
- 因爲它的最外層有一個電子
- 但只有一個電子層
- 而且它也可以有兩個電子
- 它就有類似氦的結構
- 所以你幾乎可以把它看做
- 是非常接近於最外層滿電子
- 所以它有時有鹼金屬的性質
- 而有時有鹵素的性質
- 也就是得到一個電子
- 所以氫――
- 比如說氫
- 和這些元素之一成鍵 對嘛？
- 比方說氫化锂(LiH)
- 這個例子 锂(Li) 這裡
- 它易於失去電子
- 所以它會失去電子
- 所以它的氧化數爲+1
- 它會把電子給氫
- 因爲氫的電負度比锂強
- 因爲氫
- 你給它1個電子
- 它的電子排布就變得像氦
- 所以氫就是-1
- 因此 氫大多與元素周期表中
- 左側的元素成鍵
- 所以锂
- 複習一下術語
- 锂被氫氧化
- 氫被锂還原
- 它的電荷減小
- 它們的氧化數是？
- 锂是+1 氫是-1
- 一個中性原子的
- 氧化態之和是多少？
- 在這個例子中 把電荷數加起來就得到...
- 哦 等於0
- 全都抵消了
- 接著 通常 如果是中性分子
- 我寫下來吧
- 就叫中和合物吧
- 氧化數之和等於0
- 如果不是中和合物
- 如果得到電荷爲+1
- 化合物中所有分子的氧化態
- 加起來會增加電荷數
- 我舉另外一個例子
- 那麽這個例子中
- 氫和這些元素成鍵
- 那個例子中
- 氫奪取電子
- 假設有OH-
- 那麽 在這個例子中
- 氫不是和
- 左側這些元素成鍵
- 而是和超強電負度原子成鍵
- 氫的氧化態是+1
- 對嘛？ 現在 氧的典型氧化態
- 它和其他任何原子成鍵的時候
- 而我一會兒會講一個特殊例子
- 是-2
- 因爲它通常都從別的原子
- 奪取2個電子
- 我們看出水就是這樣的
- 氧的氧化態
- 在大多數情況下 都是-2
- 所以即使它
- 沒有得到兩個電子
- 我們也可以把它的氧化數
- 寫作-2
- 然後加起來
- 這兩種氧化態
- 嗯 我收回那句話
- 氧已經得到了額外的一個電子
- 因爲這已經是離子了
- 所以在這個例子中 這個OH-
- 氧從別的粒子那裏
- 偷來了個電子
- 我畫出來
- 通常氧只有1、2、3、4…
- 所以氧填滿了最外層
- 所以實際上
- 它從別處奪取了一個電子
- 所以這個例子中
- 它確實有-2的電荷
- 氧有-2的電荷
- 氫有+1的電荷
- 因爲氧把這個電子
- 從它那裏奪過來了
- 所以這個粒子的總電荷量
- 是-2+1
- 也就是-1
- 這就是爲什麽OH-帶-1的電荷
- 所以把氧化數都加起來
- 你就會得到
- 粒子的電荷
- 現在 我們已經知道這些元素中大多數
- 氧化態都是+1
- 這些家夥 鹼土金屬
- 它們的氧化態是+2
- 因爲它們趨向於失去兩個電子
- 我們已經知道氫了
- 如果它們和這些元素成鍵
- 它們奪取電子
- 所以它們被還原
- 所以它的氧化態是-1
- 但是如果氫和這些
- 右邊的元素結合
- 它失去電子
- 所以它的氧化態是+1
- 我們在氟化氫中見過
- 在氯化氫和氯化溴中
- 同理可得
- 也在水中也見過
- 所有的這些例子 氫都是
- 失去電子的
- 它被氧化
- 而這些元素被還原
- 或者說它們是氧化劑
- 那這些元素呢？
- 鹵素呢？
- 它們都趨於奪取電子
- 所以它們典型的氧化態是-1
- 氧的典型氧化態是什麽？
- 我們已經說過了 是-2
- 我會舉出幾個例子
- 就是爲數不多的
- 氧的氧化態不是-2的情況
- 許多其他的元素
- 中間的這些 它們可以有
- 很多不同的氧化態
- 我們會許多例子中見到
- 如果你知道氫是+1或者-1
- 如果氫和這些元素成鍵
- 就是+1
- 它失去電子
- 如果和這些元素成鍵 就是-1
- 它奪取電子
- 如果你知道氧趨向於奪取兩個電子
- 那麽它的氧化態是-2
- 而鹵素奪取1個電子
- 如果你知道這些
- 你通常就可以算出
- 化合物中所有其他元素的氧化態
- 那麽我現在要做的是
- 到此爲止
- 我發現我超時了
- 下集
- 我們會遇到
- 一些可能更難的例子
留言:
新增一則留言(尚未登入)