还原剂? 愈容易提供电子的物质还原能力愈强,也就是强还原剂。以元素为例,原子半径愈大的元素,因价电子距离原子核较远,所以这些电子较不被原子核束缚,较容易失去电子,电负度低,游离能也较小,因此视为强还原剂,例如活泼的金属,钠、钾、钙、钡、镁…等。另外,金属的氢化物,如氢化钠(NaH)、氢化钙(CaH 2 )…等,可提供带负电的氢离子(H - ,hydride),也是强还原剂。 有些化合物或元素可当还原剂亦可作为氧化剂。例如,氢气与氧气或氟反应时,是担任还原剂角色(eq 3);与金属反应时,却变成氧化剂 (eq 4)。 H 2 (还原剂) + F2 → 2 HF (eq 3) H 2 (氧化剂) + 2 Na → 2 NaH (eq 4) 植物行光合作用(Photosynthesis)是日常生活中常见还原反应实例 (eq 5)。在反应中,需要酵素(enzyme)与叶绿素将阳光转换成化学能量。其中,CO 2 被还原成碳水化合物((CH 2 O)n,carbohydrate),H 2 O被氧化成O 2 (图一)。 CO 2 + 2 H 2 O + 阳光 → (CH 2 O)n + H 2 O + O 2 (eq 5) 其他日常生活中常见还原剂:焦煤、氢气、一氧化碳、二氧化硫(SO 2 ,sulfur dioxide)等。高炉炼铁时,焦炭将氧化铁中的铁还原(eq 6-8)。二氧化硫是个很好的还原剂,在城市的污水处理中,二氧化硫用来处理排放前的氯化污水:二氧化硫与氯气反应,氯气被还原,生成Cl - 。 此外SO 2 常用于漂白动物织品原料、稻草和羽毛,亦用于糖的精製及蔬果的保存,但有致癌之虞。 Fe 2 O 3 (s) + C (s) → 2 Fe 3 O 4 (s) + CO (g) (eq 6) Fe 3 O 4 (s) + CO (s) → 3 FeO (s) + CO 2 (g) (eq 7) FeO (s) + CO (s) → Fe (s) + CO 2 (g) (eq 8 ) 参考资料: 1. Reducing agent. http://en.wikipedia.org/wiki/Reducing_agent 2. Sulfur dioxide. http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_dioxide 3. Photosynthesis. http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthesis 4. J. W. Hill, General Chemistry, 4th ed., 2005, Prentice-Hall. 查看更多