大學化學第4章-1+2

1、4.1.1 氧化數(shù)氧化數(shù) 19701970年國際純粹與應用化學聯(lián)合會年國際純粹與應用化學聯(lián)合會(IUPAC) (IUPAC) 確定：元素的氧化確定：元素的氧化數(shù)是元素的一個原子的荷電數(shù)數(shù)是元素的一個原子的荷電數(shù), , 這個荷電數(shù)可由假設把每個鍵這個荷電數(shù)可由假設把每個鍵中的電子指定給電負性較大的原子而求得。中的電子指定給電負性較大的原子而求得。 因此，元素的氧化數(shù)是指元素原子在其化合態(tài)中的形式電荷數(shù)。因此，元素的氧化數(shù)是指元素原子在其化合態(tài)中的形式電荷數(shù)。 電負性電負性是指分子中元素原子吸引電子的能力是指分子中元素原子吸引電子的能力 元素原子吸引電子能力越大元素原子吸引電子能力越大, ,其電負

2、性越大其電負性越大 元素原子吸引電子能力越小元素原子吸引電子能力越小, ,其電負性越小其電負性越小如如 H : Cl 電子靠近電子靠近ClCl一邊一邊 電負性電負性 H Cl 4.1 4.1 氧化還原反應氧化還原反應 在共價化合物中在共價化合物中, ,元素的氧化數(shù)等于該元元素的氧化數(shù)等于該元素的原子偏近或偏離的電荷數(shù)。素的原子偏近或偏離的電荷數(shù)。如如 HCl H ClCO2 +4 -2氧化數(shù)氧化數(shù) +1 1C O 在離子化合物中在離子化合物中, ,元素的氧化數(shù)等于該元元素的氧化數(shù)等于該元素的離子電荷。素的離子電荷。如如 NaClNa ClCaSO4 +2 +6 -2氧化數(shù)氧化數(shù) +1 1Ca

3、S O (1) 在單質(zhì)中，元素原子的在單質(zhì)中，元素原子的 氧化數(shù)為零。氧化數(shù)為零。氧化數(shù)氧化數(shù) (2) H的氧化數(shù)一般為的氧化數(shù)一般為+1；但活但活潑金屬氫化物潑金屬氫化物的氧化數(shù)為的氧化數(shù)為-1。 如如 NaH CaH2 Na H Ca H 氧化數(shù)氧化數(shù) +1 -1 +2 -1 (3) O的氧化數(shù)一般為的氧化數(shù)一般為-2但但 氟化物氟化物 如如 O2F2 OF2 O F O F 氧化數(shù)氧化數(shù) +1 -1 +2 -1過氧化物過氧化物 H2O2 Na2O2 H O Na O 氧化數(shù)氧化數(shù) +1 -1 +1 -1超氧化物超氧化物 KO2 K O 氧化數(shù)氧化數(shù) +1 -1/2 (4) 中性分子中，各

4、元素原子的氧中性分子中，各元素原子的氧化數(shù)的代數(shù)和為零?；瘮?shù)的代數(shù)和為零。如如 P2O5 P O 氧化數(shù)氧化數(shù) x -2 2x+5(-2)=0 x=+5 如如 Fe3O4 Fe O 氧化數(shù)氧化數(shù) x -2 3x+4(-2)=0 x=+8/3 (5) 復雜離子中，各元素原子復雜離子中，各元素原子 氧化數(shù)的代數(shù)和等于離子氧化數(shù)的代數(shù)和等于離子 的總電荷。的總電荷。 如如 Cr2O72- Cr O 氧化數(shù)氧化數(shù) x -2 2x+7(-2)=-2 +6 (1)(1)氧化數(shù)的概念是經(jīng)驗性的，可以是氧化數(shù)的概念是經(jīng)驗性的，可以是 正數(shù)、負數(shù)、整數(shù)、分數(shù)、零。正數(shù)、負數(shù)、整數(shù)、分數(shù)、零。 (3) (3) 氧

5、化數(shù)與共價數(shù)（共價鍵數(shù)目）不同。氧化數(shù)與共價數(shù)（共價鍵數(shù)目）不同。 如如 C C氧化數(shù)氧化數(shù) C C共價數(shù)共價數(shù) COCO2 2 CH CH4 4 （2 2）化合價只表示元素原子結合成分子時，）化合價只表示元素原子結合成分子時， 原子數(shù)目的比例關系，只能是整數(shù)。原子數(shù)目的比例關系，只能是整數(shù)。1.1.離子離子- -電子法電子法4.1.2 氧化還原反應方程式的配平氧化還原反應方程式的配平（2 2）1. 離子-電子法(2)(2)將反應分解為兩個半反應方程式將反應分解為兩個半反應方程式(1)(1)寫出未配平的離子反應方程式寫出未配平的離子反應方程式 MnO4 Mn2+SO32 SO42 MnO4 +

6、 SO32 + H+ Mn2+ + SO42 +H2OMnO4 與與SO32 在酸性介質(zhì)中的反應在酸性介質(zhì)中的反應 在配平半反應式，如果反應物、在配平半反應式，如果反應物、生成物所含氧原子數(shù)不等時，可根生成物所含氧原子數(shù)不等時，可根據(jù)介質(zhì)的酸堿性來配平，其經(jīng)驗規(guī)則如下：據(jù)介質(zhì)的酸堿性來配平，其經(jīng)驗規(guī)則如下： 半反應式半反應式介質(zhì)介質(zhì)酸性酸性 堿性堿性 中性中性 多氧原子一側多氧原子一側H+H2O H2O少氧原子一側少氧原子一側H2OOH- - H2OBACK右邊多右邊多 1 1個個O原子，左邊加原子，左邊加 1 1個個H2O，右邊加右邊加2個個H+( (3)3)分別配平兩個半反應方程式分別配平

7、兩個半反應方程式使半反應式兩邊相同元素的原子數(shù)相等使半反應式兩邊相同元素的原子數(shù)相等左邊多左邊多 4 4個個O原子，右邊加原子，右邊加 4 4個個H2O，左邊加左邊加 8個個H+MnO4 + 8H+ Mn2+ + 4H2OSO32 + H2O SO42 + 2H+(3)分別配平兩個半反應方程式分別配平兩個半反應方程式使半反應式兩邊相同元素的原子數(shù)相等使半反應式兩邊相同元素的原子數(shù)相等MnO4 + 8H+ Mn2+ + 4H2OSO32 + H2O SO42 + 2H+用加減電子數(shù)方法使兩邊電荷數(shù)相等用加減電子數(shù)方法使兩邊電荷數(shù)相等MnO4 + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2OSO32

8、 + H2O - 2e- SO42 + 2H+( (4)4)根據(jù)原則根據(jù)原則1 1，求出最小公倍數(shù)，乘，求出最小公倍數(shù)，乘 以兩個半反應式，并相加。以兩個半反應式，并相加。 ( (5)5)整理整理，即得配平的離子反應方程式即得配平的離子反應方程式。2 MnO4 + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O5 SO32 + H2O - 2e- SO42 + 2H+ +）2MnO4 + 16H+ + 5SO32 + 5H2O 2Mn2+ + 8H2O+ 5SO42 +10H+2MnO4 +5SO32 +6H+ 2Mn2+3H2O+ 5SO42 (2)(2)將反應分解為兩個半反應方程式將反應分解為

9、兩個半反應方程式(1)(1)寫出未配平的離子反應方程式寫出未配平的離子反應方程式 MnO4 +SO32 OH-MnO42 +SO42 +H2OSO32 SO42 MnO4 MnO42 MnO4 和和SO32 在濃強堿性介質(zhì)中的反應在濃強堿性介質(zhì)中的反應BACK右邊多右邊多 1 1個個O原子，右邊加原子，右邊加 1 1個個H2O，左邊加，左邊加2個個OH-MnO4 MnO42-SO32 + 2OH- SO42 + H2O(3)(3)分別配平兩個半反應方程式分別配平兩個半反應方程式使半反應式兩邊相同元素的原子數(shù)相等使半反應式兩邊相同元素的原子數(shù)相等用加減電子數(shù)方法使兩邊電荷數(shù)相等用加減電子數(shù)方法使

10、兩邊電荷數(shù)相等MnO4 +e MnO42-SO32 + 2OH- -2e- - SO42 + H2O( (4)4)根據(jù)原則根據(jù)原則1 1，求出最小公倍數(shù)，乘，求出最小公倍數(shù)，乘 以兩個半反應式，并相加。以兩個半反應式，并相加。 以上即為配平的離子反應方程式以上即為配平的離子反應方程式2 MnO4 + e- MnO42-1 SO32 + 2OH- - 2e- SO42 +H2O+ +）2MnO4 + SO32 + 2OH- 2MnO42- + SO42 +H2O但不能配平氣相或固相反應式但不能配平氣相或固相反應式1. 離子離子- -電子法電子法(1)(1) 元素原子氧化數(shù)升高的元素原子氧化數(shù)升高

11、的 總數(shù)等于元素原子氧化總數(shù)等于元素原子氧化 數(shù)降低的總數(shù)數(shù)降低的總數(shù)(2) (2) 反應前后各元素的原子反應前后各元素的原子 總數(shù)相等總數(shù)相等2. 氧化數(shù)法(2)(2)找出元素原子氧化數(shù)降低值與找出元素原子氧化數(shù)降低值與 元素原子氧化數(shù)升高值元素原子氧化數(shù)升高值(1)(1)寫出未配平的反應方程式寫出未配平的反應方程式 HClO3 + P4 + H2O HCl + H3PO40+5(-1)-(+5)=(-6)HClO3 + P4 + H2O HCl + H3PO4(+5)-0=(+5)+5-1(3)(3)根據(jù)第一條規(guī)則，求出各根據(jù)第一條規(guī)則，求出各 元素原子氧化數(shù)升降值的最小公倍數(shù)元素原子氧化

12、數(shù)升降值的最小公倍數(shù)10HClO3+3P4+H2O 10HCl+12H3PO4+50-1+5(-6)10=(-60)(+5)43=(+60)(4)(4)用觀察法配平氧化數(shù)未改變的元用觀察法配平氧化數(shù)未改變的元 素原子數(shù)目素原子數(shù)目 10HClO10HClO3 3+3P+3P4 4 + +1818H H2 2O 1O 10HCl+12HHCl+12H3 3POPO4 4(2)(2)找出元素原子氧化數(shù)降低值與元素找出元素原子氧化數(shù)降低值與元素 原子氧化數(shù)升高值原子氧化數(shù)升高值(1)(1)寫出未配平的反應方程式寫出未配平的反應方程式PbOPbO2 2+MnBr+MnBr2 2+HNO+HNO3 3

13、Pb(NOPb(NO3 3) )2 2+Br+Br2 2+HMnO+HMnO4 4+H+H2 2O O (+2)-(+4)=(-2)PbPbO O2 2+ +MnMnBrBr2 2+HNO+HNO3 3PbPb(NO(NO3 3) )2 2+ +BrBr2 2+H+HMnMnO O4 4+H+H2 2O O+2+4+2+7-100-(-1)=(+1)(+7)-(+2)=(+5)(3) 根據(jù)第一條規(guī)則，求出各根據(jù)第一條規(guī)則，求出各 元素原子氧化數(shù)升降值的最小公倍數(shù)元素原子氧化數(shù)升降值的最小公倍數(shù)(4)(4)用觀察法配平氧化數(shù)未變的元素原子數(shù)目用觀察法配平氧化數(shù)未變的元素原子數(shù)目7PbO2+2Mn

14、Br2+14HNO3 7Pb(NO3)2+2Br2+2HMnO4+6H2O (-2)7=14-10+2+7+2PbPbO O2 2+ +MnMnBrBr2 2+HNO+HNO3 3 PbPb(NO(NO3 3) )2 2+ +BrBr2 2+H+HMnMnO O4 4+H+H2 2O O+4(+1)2=(+2)(+5)(+5)+(+2)2=14簡單、快捷簡單、快捷適用于適用于水溶液水溶液非水體系非水體系氧化還原反應氧化還原反應氧化數(shù)法氧化數(shù)法* *4.1.3 氧化劑與還原劑l氧化與還原氧化與還原在氧化還原反應中，元素的原子或離子失去電子，在氧化還原反應中，元素的原子或離子失去電子，氧化數(shù)升高的

15、過程稱為氧化；氧化數(shù)升高的過程稱為氧化；獲得電子，氧化數(shù)降低的過程稱為還原。獲得電子，氧化數(shù)降低的過程稱為還原。l氧化劑與還原劑氧化劑與還原劑在反應中能使別的元素氧化而本身被還原的物質(zhì)稱在反應中能使別的元素氧化而本身被還原的物質(zhì)稱為氧化劑；為氧化劑；在反應中能使別的元素還原而本身被氧化的物質(zhì)稱在反應中能使別的元素還原而本身被氧化的物質(zhì)稱為還原劑。為還原劑。 物質(zhì)的氧化性和還原性與其組成元素的氧化數(shù)有關。物質(zhì)的氧化性和還原性與其組成元素的氧化數(shù)有關。l（1）當元素的氧化數(shù)最高時，只能做氧化劑。當元）當元素的氧化數(shù)最高時，只能做氧化劑。當元素的氧化數(shù)最低時，只能做還原劑。素的氧化數(shù)最低時，只能做還

16、原劑。 例例 H2SO4，S（+6）最高，只能做氧化劑）最高，只能做氧化劑 H2S， S（-2）最低，只能做還原劑）最低，只能做還原劑l（2）處于中間氧化數(shù)的元素，既可作氧化劑，也可）處于中間氧化數(shù)的元素，既可作氧化劑，也可 作還原劑。作還原劑。 例例 : H2SO3， S（+4），與），與KMnO4反應時為還原劑反應時為還原劑, 與與H2S反應時為氧化劑反應時為氧化劑 l（3）氧化劑與還原劑可以是同一種物質(zhì)。）氧化劑與還原劑可以是同一種物質(zhì)。 例例 電解水電解水 H2OH2+O2 l（4）對于單質(zhì)，元素電負性越強，氧化性越）對于單質(zhì)，元素電負性越強，氧化性越強；電負性越小，還原性越強。強；電

17、負性越小，還原性越強。 例例 F2、Cl2、O2等是較強的氧化劑等是較強的氧化劑 Mg、Na、K等是較強的還原劑等是較強的還原劑表表4-1 常見氧化劑、還原劑及其主要生成物常見氧化劑、還原劑及其主要生成物氧化劑氧化劑反應中的主要生成物反應中的主要生成物濃濃HNO3NO2+H2O紅棕色氣體紅棕色氣體稀稀HNO3NO+H2O或或N2O N2 NH3MnO4- 紫紅色紫紅色(酸性介質(zhì)中酸性介質(zhì)中)Mn2+H2O(無色或淺肉紅色無色或淺肉紅色MnO4-(中性介質(zhì)中中性介質(zhì)中)MnO2 棕色沉淀棕色沉淀MnO4- (堿性介質(zhì)中堿性介質(zhì)中)MnO42- + H2O綠色，不穩(wěn)定綠色，不穩(wěn)定F2 (黃綠色氣體

18、黃綠色氣體),Cl2 (淡黃黃綠色氣淡黃黃綠色氣體體F- Cl- 無色無色Br2 (紅棕色液體紅棕色液體)Br- 無色無色I2 黑紫色晶體黑紫色晶體I- 無色無色Fe3+ (黃棕色黃棕色)Fe2+淺綠色淺綠色MnO2Mn2+KClO3KClH2O2H2OH2SO4濃濃SO2K2Cr2O7橙紅色或橙紅色或K2Cr2O4黃色黃色Cr3+綠色綠色還原劑還原劑反應中的主要生成物反應中的主要生成物金屬金屬金屬陽離子金屬陽離子H2SS 或或SO2 ，SO42-SSO2, SO32-, SO42-HCl,HBr,HI鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)Fe2+ Fe3+Sn2+Sn4+C2O42-（草酸鹽）（草酸鹽）CO2+H

19、2OSO32-SO42-C,COCO2HNO2HNO3H2O2O21.1.原電池的概念原電池的概念4.2.1 原電池Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu Cu 極極正極正極 Zn 極極負極負極Zn + Cu2+ Zn2+ + Cue- -化學能轉變?yōu)殡娔芑瘜W能轉變?yōu)殡娔?.原電池的概念 電極電極 電極反應（半電池反應）電極反應（半電池反應） 正極正極( (Cu極極) Cu2+ + 2e- Cu Cu 還原還原反應反應(電子流入的電極電子流入的電極) 負極負極( (Zn極極) Zn - 2e- Zn2+ 氧化反應氧化反應(電子流出的電極電子流出的電極) 電池反應電池反應 Cu2+ + Zn C

20、u + Zn2+ e-原電池原電池: 使氧化還原反應產(chǎn)生電流的裝置使氧化還原反應產(chǎn)生電流的裝置負極寫在左邊負極寫在左邊正極寫在右邊正極寫在右邊“| |” ” 表示相與相之間的界面表示相與相之間的界面濃度濃度用用“|”表示鹽橋表示鹽橋濃度濃度2.原電池的表示方法半電池半電池 半電池半電池 原電池原電池氧化還原電對：氧化還原電對：由同一種元素的氧化型物質(zhì)和還原型物質(zhì)構成由同一種元素的氧化型物質(zhì)和還原型物質(zhì)構成Zn2+(氧化型物質(zhì)氧化型物質(zhì))Zn (還原型物質(zhì)還原型物質(zhì))Zn2+/Zn氧化還原電對氧化還原電對Cu2+(氧化型物質(zhì)氧化型物質(zhì))Cu (還原型物質(zhì)還原型物質(zhì))Cu2+/Cu氧化還原電對氧化

21、還原電對氧化還原電對：氧化還原電對：由同一種元素的氧化型物質(zhì)和還原型物質(zhì)構成由同一種元素的氧化型物質(zhì)和還原型物質(zhì)構成氧化還原電對表示方法氧化還原電對表示方法氧化型物質(zhì)氧化型物質(zhì)/還原型物質(zhì)還原型物質(zhì)氧化型物質(zhì)，還原型物質(zhì)氧化型物質(zhì)，還原型物質(zhì)如如 Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、H+/H2、Sn4+/Sn2+ 如如 Cu2+,Cu、Zn2+,Zn、H+,H2、Sn4+,Sn2+ (-)Zn| Zn(-)Zn| Zn2+2+( (c c1 1) ) CuCu2-2-( (c c2 2)|Cu(+)|Cu(+) 若組成電極物質(zhì)中無金屬時，若組成電極物質(zhì)中無金屬時，應應插入插入惰性電極惰性電極。惰性

22、電極：惰性電極： 如如Pt Pt ，石墨，石墨 能導電而不參入電極反應的電極能導電而不參入電極反應的電極Fe3+(c1)，F(xiàn)e2+(c2) | Pt (+) (-) Pt | Cl2(p) | Cl- - (c) (-)Zn| Zn(-)Zn| Zn2+2+( (c c1 1) ) CuCu2-2-( (c c2 2)|Cu(+)|Cu(+) 組成電極中的氣體物質(zhì)應在導組成電極中的氣體物質(zhì)應在導體這一邊，后面應注明壓力。體這一邊，后面應注明壓力。H+(c1) | H2(p) | Pt(+) (-)Zn | Zn2+(c1) H+(c1) | H2(p) | Pt(+)(+)(-)Pt | O2

23、(p) | OH- - (c1)(-)Zn| Zn(-)Zn| Zn2+2+( (c c1 1) ) CuCu2-2-( (c c2 2)|Cu(+)|Cu(+)Sn4+(c1)，Sn2+(c2) | Pt (+) 電極中含有不同氧化態(tài)同種離電極中含有不同氧化態(tài)同種離 子時，高氧化態(tài)離子靠近鹽橋，子時，高氧化態(tài)離子靠近鹽橋， 低氧化態(tài)離子靠近電極，中間低氧化態(tài)離子靠近電極，中間 用用“，”分開。分開。(-)Zn| Zn(-)Zn| Zn2+2+( (c c1 1) ) CuCu2-2-( (c c2 2)|Cu(+)|Cu(+)Cr2O72-(c1), H+(c2), Cr3+(c3) | P

24、t (+) (-) Pt | O2(p) | H2O，OH- (c1) 參與電極反應的其它物質(zhì)也應參與電極反應的其它物質(zhì)也應寫入電池符號中寫入電池符號中 1. Cr2O72-+6Cl-+14H+ 2Cr3+3Cl2+7H2O 電極反應電極反應Cr2O72-+14H+ 6e- 2Cr3+7H2O 還原還原 2Cl- - 2e- Cl2 氧化氧化原電池的表示方法課堂練習電極反應電極反應 H2 - 2e- 2H+ 氧化氧化O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 還原還原2. 2H2 + O2 2H2O 原電池的表示方法課堂練習原電池的表示方法課堂練習原電池符號原電池符號(-) Pt | H2(p1)

25、 | H+(c1) | H+(c1), H2O | O2(p2) | Pt(+)原電池符號原電池符號Cr2O72-(c1), H+(c2), Cr3+(c3) Pt(+) (-)Pt | Cl2(p) Cl-(c)1.1.原電池可以產(chǎn)生電流說明兩電極原電池可以產(chǎn)生電流說明兩電極間產(chǎn)生了電勢差。間產(chǎn)生了電勢差。2.2.單個電極的電勢是如何產(chǎn)生的？單個電極的電勢是如何產(chǎn)生的？3.3.為什么不同的電極會有不同的電為什么不同的電極會有不同的電勢？勢？4.2.2 電極電勢M(s) Mn+(aq) + ne4.2.2 電極電勢M(s) Mn+(aq) + ne電極電勢的產(chǎn)生電極電勢的產(chǎn)生當金屬浸入其鹽溶液

26、時，其接觸面會出現(xiàn)兩種傾向：當金屬浸入其鹽溶液時，其接觸面會出現(xiàn)兩種傾向：(1)金屬表面原子將電子留在金屬板上，以離子形式進入溶液。金屬表面原子將電子留在金屬板上，以離子形式進入溶液。(2)溶液中溶液中Mn+從金屬表面獲得電子沉積在金屬板上。從金屬表面獲得電子沉積在金屬板上。(3)達到得失電子平衡狀態(tài)。達到得失電子平衡狀態(tài)。(4)如果金屬失電子能力強，進入溶液的離子量大于離子沉積如果金屬失電子能力強，進入溶液的離子量大于離子沉積到金屬表面的量，金屬表面帶負電荷。到金屬表面的量，金屬表面帶負電荷。(5)當金屬表面帶負電荷時，溶液中的金屬離子一方面受到金當金屬表面帶負電荷時，溶液中的金屬離子一方面

27、受到金屬表面負電荷的吸引而靠近表面，另一方面熱運動迫使離屬表面負電荷的吸引而靠近表面，另一方面熱運動迫使離子遠離表面，最終達到受力平衡。子遠離表面，最終達到受力平衡。 雙電層理論雙電層理論4.2.2 電極電勢M(s) Mn+(aq) + ne溶解沉積M活潑：溶解沉積活潑：溶解沉積M不活潑：沉積溶解不活潑：沉積溶解將雙電層簡稱為電極電勢將雙電層簡稱為電極電勢 把金屬把金屬M M與其鹽與其鹽M Mn n+ +溶液接觸面之溶液接觸面之間的電勢差，稱為該金屬的平衡間的電勢差，稱為該金屬的平衡電極電勢，即金屬離子與金屬單電極電勢，即金屬離子與金屬單質(zhì)構成的氧化還原電對質(zhì)構成的氧化還原電對( (Mn+ +

28、/ /M) )的電極電勢的電極電勢, ,記為記為E E( (Mn+ +/ /M) )原電池電動勢原電池電動勢EE() E()4.2.2 電極電勢M(s) Mn+(aq) + ne電極電勢的絕對值現(xiàn)還無法測知電極電勢的絕對值現(xiàn)還無法測知但可用比較方法確定它的但可用比較方法確定它的相對值相對值選用選用標準氫電極標準氫電極作為比較標準作為比較標準規(guī)定它的電極電勢值為規(guī)定它的電極電勢值為零零. . 即即E (H+/H2)= 0 V 4.2.3 標準電極電勢H2(100kpa) H2Pt H+(1molL-1)E ( (H+/H2) )= 0 V 0 V1. 標準氫電極電極符號電極符號(-) Pt H2

29、(100kPa) H+(1molL-1)H+(1molL-1) H2(100kPa) Pt (+)電極反應電極反應 2H+ + 2e- H2標準氫電極的電極電勢標準氫電極的電極電勢 ( (H+/H2) )= 0 V 0 VE2. 電極電勢的測定設計原電池設計原電池( ) Pt | H2(100kPa) | H+(1mol L-1) | Cu2+(1 mol L-1) | Cu (+)例例1. 1. E = E(+) - E(-) = E E(Cu2+/Cu) - E E (H+/H2) E E(Cu2+/Cu) = E E - E E (H+/H2) = 0.340 V- 0 V= +0.34

30、0 V測得原電池電動勢：測得原電池電動勢：E E = 0.340 V設計原電池設計原電池( ) Zn | Zn2+(1mol L-1) | H+(1mol L-1) | H2(100kPa) | Pt (+) 例例2. 2. 測得原電池電動勢：測得原電池電動勢：E = 0.7626 VE = E(+) - E(-) = E (H+/H2) - E E(Zn2+/Zn) E E(Zn2+/Zn) = E (H+/H2) - E = 0V- 0.7626 V= -0.7626 V物質(zhì)皆為物質(zhì)皆為純凈物純凈物有關物質(zhì)的濃度為有關物質(zhì)的濃度為1mol1molL L-1-1涉及到的氣體分壓為涉及到的氣體

31、分壓為100kPa100kPa3. 標準電極電勢電對電對電極反應電極反應E /VLi+/LiLi+ + e- Li-3.040K+/KK+ + e- K-2.924Zn2+/ZnZn2+ + 2e- Zn-0.7626H+/H22H+ + 2e- 2H20Cu2+/CuCu2+ + 2e- Cu0.340O2/H2OO2+4H+ + 4e- 2H2O1.229Cl2/Cl-Cl2 + 2e- 2Cl- -1.229F2/HF(aq)F2+2H+ + 2e- 2HF(aq)3.053XeF/Xe(g)XeF + e- Xe(g) + F- -3.4該表中為該表中為還原電勢還原電勢即即該電對組成的

32、電極與標準氫電極該電對組成的電極與標準氫電極組成原電池，待測電對為正極，組成原電池，待測電對為正極，發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應, , E E (M(M+ +/M)/M)為正值為正值如如 Cu2+/Cu電對電對電極反應電極反應E /VLi+/LiLi+ + e- Li-3.040K+/KK+ + e- K-2.924Zn2+/ZnZn2+ + 2e- Zn-0.7626H+/H22H+ + 2e- 2H20Cu2+/CuCu2+ + 2e- Cu0.340O2/H2OO2+4H+ + 4e- 2H2O1.229Cl2/Cl-Cl2 + 2e- 2Cl-1.229F2/HF(aq)F2+2H+ +2

33、e- 2HF(aq)3.053XeF/Xe(g)XeF + e- Xe(g) + F-3.4如如 Zn2+/Zn電對電對電極反應電極反應/VLi+/LiLi+ + e- Li-3.040K+/KK+ + e- K-2.924Zn2+/ZnZn2+ + 2e- Zn-0.7626H+/H22H+ + 2e- 2H20Cu2+/CuCu2+ + 2e- Cu0.340O2/H2OO2+4H+ + 4e- 2H2O1.229Cl2/Cl-Cl2 + 2e- 2Cl-1.229F2/HF(aq)F2+2H+ +2e- 2HF(aq)3.053XeF/Xe(g)XeF + e- Xe(g) + F-3.4E (XeF/Xe)最大最大XeFXeF的氧化性最強的氧化性最強XeXe的還原性最弱的還原性最弱E (Li+/Li)最小最小LiLi的還原性最強的還原性最強LiLi+ +的氧化性最弱的氧化性最弱關于標準電極電勢的幾點說明l（1 1）表中的電極反應統(tǒng)一寫成還原反應。）表中的電極反應統(tǒng)一寫成還原反應。 氧化型氧化型 + ne + ne 還原型還原型l