还原反应的定义是什么

作者&投稿:仉宋 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

  还原反应的定义

  还原反应就是物质(分子、原子或离子)得到电子或电子对偏近的反应。一个完整的化学反应中,还原反应与氧化反应一般是同时存在的,不可能仅有一项。

  氧化还原

  介绍

  氧化还原反应

  氧化还原反应是在反应前后,某种元素的氧化数有变化的化学反应 。这种反应可以理解成由两个半反应构成,即氧化反应 和还原反应。

  本质上是发生了电子转移(或偏移),但不局限于不同种元素之间。

  大多数无机复分解反应都不是氧化还原反应,因为这些复分解反应中的离子互相交换,不存在电子的转移,各元素的氧化数没有变化

  置换反应都是氧化还原反应。

  有单质参加的化合反应 一定是氧化还原反应。

  有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。

  另外要注意,有单质参加反应的化学反应不一定是氧化还原反应,如氧气生成臭氧(仅中学阶段可以如此认为,实际上由于电子偏移仍然算是氧化还原反应)。

  概念

  反应的本质是氧化数有变化,即电子有转移。氧化数升高,即失电子的半反应是氧化反应;氧化数降低,得电子的`反应是还原反应。氧化数升高的物质还原对方,自身被氧化,因此叫还原剂,其产物叫氧化产物;氧化数降低的物质氧化对方,自身被还原,因此叫氧化剂,其产物叫还原产物。即:

  还原剂+ 氧化剂---> 氧化产物 + 还原产物

  一般来说,同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱,氧化产物的氧化性比氧化剂弱,这就是所谓“强还原剂制弱还原剂,强氧化剂制弱氧化剂”。

  例子

  氢气与氯气的化合反应

  氢气与氯气的化合反应,其总反应式如下:

  H2 + Cl2 → 2HCl

  我们可以把它写成两个半反应的形式:

  氧化反应:

  H2 → 2H+ + 2e-

  还原反应:

  Cl2 + 2e- → 2Cl-

  单质总为0价。第1个半反应中,氢元素从0价被氧化到+1价;同时,在第2个半反应中,氯元素从0价被还原到−1价. (本段中,“价”指氧化数)

  两个半反应加合,电子数削掉:

  H2 → 2H+ + 2e-

  + 2e- + Cl2 → 2Cl-

  ---------------------

  H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-

  最后,离子结合,形成氯化氢:

  2H+ + 2Cl- → 2HCl

  有机反应

  还原反应(Reduction Reaction)还原反应的概念——化学反应中,使有机物分子中碳原子总的氧化态降低的

  还原反应

  还原反应

  反应称为还原反应。如:

  分类(还原剂及操作方法):

  ⒈催化氢化反应(催化剂)

  ⒉化学还原反应(化学物质)

  ⒊生物还原反应(微生物发酵或活性酶)

  不饱和烃类的还原

  炔、烯和芳香烃均可被还原为饱和烃。对炔、烯的还原广泛采用催化氢化法。而对芳香烃的还原,除在较剧烈的条件下催化氢化外,通常采用化学还原法。

  炔、烯的还原

  1.多相催化氢化

  在催化剂存在下,有机化合物(底物)与氢或其它供氢体发生的还原反应称为催化氢化(Catalytic Hydroenation)。

  分类(催化剂与底物所处的相态):

  非均相催化氢化(多相催化氢化和转移催化氢化)

  均相催化氢化

  多相催化氢化在医药工业的研究和生产中应用很多。主要有以下几个特点:

  ①还原范围广,反应活性高,速度快

  ②选择性好

  ③反应条件温和,操作方便

  ④经济适用

  ⑤后处理方便,干净无污染。

  ⑴常用催化剂

  ①镍催化剂(Raney Ni、载体镍、还原镍和硼化镍)

  ②钯催化剂(氧化钯、钯黑和载体钯)

  ③铂催化剂(氧化铂、铂黑和载体铂)。

  ⑵影响氢化反应速度和选择性的因素

  ①作用物的结构。

  ②作用物的纯度。

  ③催化剂的种类和用量。

  ④溶剂和介质的酸碱度。

  ⑤温度。

  ⑥压力。

  ⑦接触时间。

  ⑧搅拌。

  ⑶炔烃的氢化

  反应分两个阶段:首先氢与炔进行顺式加成,生成烯烃;然后进一步氢化,生成烷烃。

  ⑷烯烃的氢化

  烯烃易被氢化成烷烃,催化剂通常为钯、铂或镍。

  烯键氢化是催化氢化的主要应用,用其它方法很少能完成这类反应。

  2.均相催化氢化

  均相催化氢化主要用于选择性还原碳-碳双键。

  3.硼氢化反应

  硼烷与碳-碳不饱和键加成而形成烃基硼烷的反应称为硼氢化反应。所形成的烃基硼烷加酸水解使碳-硼键断裂而得饱和烃,从而使不饱和键还原。

  芳烃的还原

  1.催化氢化法

  在乙酸中用铂作催化剂时,取代基的活性为ArOH>ArNH2>ArH>ArCOOH>ArCH3。不同的催化剂有不同的活性次序,用铂、钌催化剂可在较低的温度和压力下氢化,而钯则需较高的温度和压力。

  2.化学还原法—Birch反应

  芳香族化合物在液氨中用钠(锂或钾)还原,生成非共轭二烯的反应称Birch反应。Birch反应历程为电子转移类型。

  醛、酮的还原

  一、还原成醇 醛、酮可由多种方法还原成醇,目前应用最广泛的是金属复氢化物还原和催化氢化还原,另外醇铝还原剂、活泼金属还原剂、以及其他新试剂也得到较广泛的应用。

  1.金属复氢化物为还原剂(首选试剂)

  特点:

  反应条件温和副反应少

  烃基取代的金属化合物有高度选择性和较好的立体选择性

  常用的金属氢化物:

  氢化铝锂(LiAlH4)、

  硼氢化钾(钠)[K(Na)BH4]

  硫代硼氢化钠(NaBH2S3)

  三仲丁基硼氢化锂[(CH3CH2CH(CH3))3BHLi]

  ⑴反应机理金属复氢化物具有四氢铝离子(AlH4-)或四氢硼离子(BH4-)的复盐结构,具有亲核性,可向羰基中带正电的碳原子进攻,继而发生氢负离子转移而进行还原。

  ⑵试剂的主要性质及反应条件

  活性顺序:氢化铝锂>;硼氢化锂>;硼氢化钠(钾)

  溶剂选择:

  氢化铝锂常用无水乙醚或无水四氢呋喃作溶剂,硼氢化钾(钠)常选用醇类作为溶剂。

  注:

  A. 反应时分子中存在的硝基、氰基、亚氨基、双键、卤素等可不受影响

  B. 对α,β-不饱和醛酮的还原,可使用氰基硼氢化钠或氢化二异丁基铝,

  如:9-硼双环(3.3.1)-壬烷(9BBN)。

  2.醇铝为还原剂

  异丙醇铝还原羰基化合物时,首先是异丙醇铝的铝原子与羰基的氧原子以配位键结合,形成六元过渡态,然后生成新的醇-铝衍生物和丙酮,蒸出丙酮有利于反应完全。

  ⑴影响因素本反应为可逆反应。

  ⑵应用对分子中含有的烯键、炔键、硝基、缩醛、腈基及卤素等可还原基团无影响。

  3.催化氢化还原(了解)

  二、还原成烃类

  常用的方法有:在强酸性条件下用锌汞齐直接还原为烃(Clemmensen反应);在强碱性条件下,首先与肼反应成腙,然后分解为烃(Wolff-黄鸣龙反应);催化氢化还原和金属氢化物还原。

  1.Clemmensen还原反应

  在酸性条件下,用锌汞齐或锌粉还原醛基、酮基为甲基或亚甲基的反应称Clemmensen反应。常用于芳香脂肪酮的还原,反应易于进行且收率较高。

  特点:

  ⑴底物分子中有羧酸、酯、酰胺等羰基存在时,可不受影响

  ⑵α-酮酸及其酯类只能将酮基还原成羟基,而对β-或γ-酮酸及其酯类则可将酮基还原为亚甲基

  ⑶还原不饱和酮时,分子中的孤立双键可不受影响;与羰基共轭的双键被还原;而与酯羰基共轭的双键,则仅仅双键被还原

  2.Wolff-黄鸣龙反应

  醛、酮在强碱性条件下,与水合肼缩合成腙,进而放氮分解转变为甲基或亚甲基的反应称Wolff-黄鸣龙反应。可用下列通式表示。

  适3.催化氢化和金属复氢化物还原(了解)

  三、还原胺化反应

  在还原剂存在下,羰基化合物与氨、伯胺或仲胺反应,分别生成伯胺、仲胺或叔胺的反应称为还原胺化反应。

  ⒈ 羰基的还原胺化反应

  通过Schiff碱中间体进行的,首先羰基与胺加成得羟胺,继之脱水成亚胺,最后还原为胺类化合物。



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有机反应中氧化反应和还原反应是一起进行的吗
答:在有机物中的氧化反应和还原反应的定义如下:一. 氧化反应 1.定义:有机物化合物分子中增加氧原子或减少氢原子的反应称为氧化反应。2.常见的氧化反应:①醛的氧化,如: 2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH ②醇的氧化,如:2CH3CH2OH+O2→CH3CHO+2H2O 二.还原反应 定义:有机物化合物分子中增加氢...

氧化还原反应的定义
答:1、氧化反应和氧化还原反应她们对氧的要求不一样。2、氧化反应和氧化还原反应她们的空气氧化值转变不一样。3、化学物质失电子器件的功效叫氧化还原反应;得电子器件的功效叫复原。18世纪末,化学家在总结许多物质与氧的反应后,发现这类反应具有一些相似特征,提出了氧化还原反应的概念:与氧化合的反应,...

溶菌性反应和溶原性反应的定义是什么
答:溶原性又称溶源现象。宿主细菌感染噬菌体后,并不开始合成更多的Ifs菌物质的一种噬菌体和宿主细菌之间的关系。噬菌体将在细菌染色体的某个特定部位插入并连成一体(格合),从而形成一个涪菌源、并与染色体一起复制和在每次细胞分裂时传递到子代细胞中去。在这一原噬菌体阶段,病毒染色体组表达被阻遏,...

聚合反应和还原反应
答:楼上讲得好复杂!楼主只要高中有机阿 取代:一个原子或原子团被另一原子或原子团代替的反应.加成:一个分子直接与另一分子结合产生新的分子(一般是发生在含不饱和键的分子上,即二键叁键)消去:从一个分子中脱去一个小分子形成另一个新分子,相当于加成逆反应 氧化:分子得到氧原子或失去氢原子(高中...

原激化是什么反应
答:原激化的应用非常广泛,包括核物理学、核工程、医学、环境科学等领域。在核物理学中,原激化可以用来研究核结构和核反应的基本规律,特别是超重元素的发现和研究。在核工程领域,原激化可以用来研究核反应堆的设计、核材料的研究和辐射防护等方面。在医学中,原激化可以用来研究放射性同位素的生物效应和医疗...

化学反应中,什么是被还原的物质,就是指还原剂
答:必然有另一种物质被还原。像这样一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应,叫做氧化还原反应。在氢气还原氧化铜的反应中,氢气夺取含氧化合物里的氧,使含氧化合物发生还原反应的物质,叫做还原剂。氧化铜供给氧,使别种物质发生氧化反应的物质,叫做氧化剂。希望我能帮助你解疑释惑。

redox reaction 发生在是么物质之间
答:文名称:氧化原反应英文名称:oxidation-reduction reaction;redox定义:电原剂转移氧化剂程化及物化见化反应代谢氧化原反应:脱氢氧化、脱电氧化或直接加氧等氧化与原同进行所属科:物化与物(级科);新陈代谢(二级科)本内容由全科技术名词审定委员审定公布百科名片氧化原反应 (oxidation-reduction reaction, 作redox ...

氧化还原反应定义
答:一、氧化还原反应的定义:氧化-还原反应是化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应。氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。反应中,发生氧化反应的物质,称为还原剂,生成氧化产物;发生还原反应的物质,称为氧化剂,生成还原产物。氧化产物具有氧化性,但弱于氧化剂;还原产物具有还原性,...

谢谢帮忙,15个化学定义,八个文字表达式,还有化学元素
答:(3)钾、钙、钠三种金属比较活泼,它们直接跟溶液中的水发生反应置换出氢气 10、物质的结构: 11、化学符号的意义及书写: (1)化学符号的意义:a.元素符号:①表示一种元素;②表示该元素的一个原子。 b.化学式:本知识点的第5点第(1)小点 c.离子符号:表示离子及离子所带的电荷数。 d.化合价符号:表示元素或...

对于高中氧化还原反应的详尽讲解。
答:氧化还原反应 概念还原剂 + 氧化剂 ---> 氧化产物 + 还原产物 一般来说,同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱,氧化产物的氧化性比氧化剂弱,这就是所谓“强还原剂制弱还原剂,强氧化剂制弱氧化剂”。 总结:氧化剂发生还原反应,得电子,化合价降低,有氧化性,被还原,生成还原产物。 还原剂发生氧化反应,失电子,...