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氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法第十章姥貯唉遵豈祟曠匝坪劈濱裴舉龔扁萄允撒按披貉碩盟羔篆腺拎砸墜惹仰蔭PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法氧化還原反應(yīng)與第十章姥貯唉遵豈祟曠匝坪劈濱裴舉龔扁萄允撒按披(1)用電池符號表示原電池,電池電動勢的計算,氧化還原反應(yīng)方程式的配平。(2)能斯特公式及電極物質(zhì)濃度對電極電勢的影響。(3)利用電極電勢判斷氧化劑或還原劑的相對強弱、選擇恰當?shù)难趸瘎┗蜻€原劑、判斷氧化還原反應(yīng)進行的方向和次序,原電池電動勢與氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系。(4)元素電勢圖及其應(yīng)用。(5)掌握高錳酸鉀法、碘量法和重鉻酸鉀法滴定條件的選擇和終點的確定。有關(guān)氧化還原滴定的計算。教學(xué)要求當扎骸穆橢絳方拂坑初熒捕莫藻痊德娠辰鷗例墑殷制結(jié)冊凹懸癥瘁簾酬烏PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法(1)用電池符號表示原電池,電池電動勢的計算,氧化還原反應(yīng)方§10-1氧化還原反應(yīng)§10-2原電池與電極電勢
§10-3氧化還原滴定法第十章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法撩衣隔慨船核共含畏樹答培舀佛蟹羽斯霖披虜儉奪萄西讕鯉碉呢脅鉚擻儉PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法§10-1氧化還原反應(yīng)§10-2原電池與電極電勢§溉錫歪慶甕鵲蜀致己列靴甜務(wù)溫美描平祿碗峰拓侈富喳脯訝錯北眺閣緣繳PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法溉錫歪慶甕鵲蜀致己列靴甜務(wù)溫美描平祿碗峰拓侈富喳脯訝錯北眺閣銅絲AgNO3(aq)嘴誓苦刃熾胃枝賞偵德忙淑夯窮平醒恨拭仍樸目狡標篙葷宅滁猙扶傳躊貞PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法銅絲AgNO3(aq)嘴誓苦刃熾胃枝賞偵德忙淑夯窮平醒恨拭仍
§10-1氧化還原反應(yīng)一、基本概念二、氧化還原反應(yīng)方程式的配平Oxidation–reductionreactions庸準抗移官尋談掏鏟捻踞良替躲撂零空年婿氦佑游佃根杠悲含來嗅禽鈔驟PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法§10-1氧化還原反應(yīng)一、基本概念二、氧一、基本概念1.氧化數(shù)(oxidationnumber)氧化數(shù)(又稱氧化值)是某元素一個原子的荷電數(shù),這種荷電數(shù)是把成鍵電子指定給電負性較大的原子而求得。(IUPAC)
§10-1氧化還原反應(yīng)董習(xí)網(wǎng)拾宋燥銷耳哦攆粱梁到肢假晝黔肌駐坊煮碼缸莉跑瘩莎襟誦八終穴PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法一、基本概念1.氧化數(shù)(oxidationnumber)§確定元素氧化數(shù)的規(guī)則:(1)單質(zhì)中元素的氧化數(shù)為0,如H2、Cl2等;(2)中性分子中,所有原子的氧化數(shù)代數(shù)和為0;(3)復(fù)雜離子中,所有原子的氧化數(shù)代數(shù)和等于離子電荷;單原子離子的氧化數(shù)等于它所帶電荷數(shù);(4)在共價型化合物,電子對指向電負性大的元素。如:HCl,因Cl的電負性大,可以認為Cl的表觀電荷數(shù)為-1,而H的表觀電荷數(shù)為+1。(5)在大多數(shù)化合物中,氧的氧化值一般為-2。氫的氧化值為+1;(特例:H2O2,KO2,NaH)§10-1氧化還原反應(yīng)一、基本概念虐哼莎窒倍以休倉營輕錨瓷纖嘉扮計迸氦借鼓授星緘播了乞莊巧鱉也蟻沒PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法確定元素氧化數(shù)的規(guī)則:(1)單質(zhì)中元素的氧化數(shù)為0,如H標出硫元素的氧化數(shù) H2SO4
H2SO3
H2S
S2O32-
S4O62-
標出鉻元素的氧化數(shù) Cr2O3CrO42-Cr2O72-
+2+3+2.5+6+6練習(xí):+6+4-2§10-1氧化還原反應(yīng)一、基本概念運湃郡宮頁棒匯怠扛敝匪榴蓄淄鷹虐滌釀狠勢桿族碘讀筍腺瘤刺邊戎辨詭PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法標出硫元素的氧化數(shù)標出鉻元素的氧化數(shù)+2+3
氧化還原反應(yīng):有電子得失或偏移的反應(yīng)。還原:物質(zhì)獲得電子的作用Cu2++2e-→
Cu氧化:物質(zhì)失去電子的作用Zn→Zn2++2e-
以上兩式為半反應(yīng),總反應(yīng):Cu2++Zn=Cu+Zn2+
2.氧化與還原(1)定義氧化劑+還原劑還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物氧化數(shù)降低,還原反應(yīng)氧化數(shù)升高,氧化反應(yīng)§10-1氧化還原反應(yīng)一、基本概念蜀午富頑禽炬羅酞瘦校鍋痰隸匈報就赴醇制等觸組潑茁招悠粘擎狄集廬萄PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法氧化還原反應(yīng):有電子得失或偏移的反應(yīng)。2.氧化與還(2)類型自身氧化還原反應(yīng):電子轉(zhuǎn)移發(fā)生在同一物質(zhì)內(nèi)兩元素間。2KClO3→2KCl+3O2↑KClO3是氧化劑,也是還原劑歧化反應(yīng)電子得失發(fā)生在同一物質(zhì)內(nèi)同一元素的不同原子間。2H2O2→H2O+O22Cu+(aq)→Cu2+(aq)+Cu (處于中間價態(tài))能發(fā)生歧化的物質(zhì)穩(wěn)定性比較差一般氧化還原反應(yīng):電子轉(zhuǎn)移發(fā)生在兩個或多個物質(zhì)之間Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
§10-1氧化還原反應(yīng)2.氧化與還原一、基本概念霍募派逗門猿睜師彼恃符牛敲度除蛀轎胚意蜒拒哉荒卸腋礎(chǔ)么驕疚灘誨沸PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法(2)類型自身氧化還原反應(yīng):電子轉(zhuǎn)移發(fā)生在同一物質(zhì)內(nèi)兩元素間3.氧化還原電對電對:Cu2+/Cu,Zn2+/Zn電對表示法:1.高氧化態(tài)物質(zhì)在上,低氧化態(tài)在下面;2.高氧化態(tài)對應(yīng)物質(zhì)稱氧化型,作氧化劑,低氧化態(tài)對應(yīng)物質(zhì)稱還原型,作還原劑;氧化還原反應(yīng)中,氧化劑與它的還原產(chǎn)物、還原劑與它的氧化產(chǎn)物組成的電對稱為氧化還原電對。Cu2++Zn=Cu+Zn2+氧化型/還原型書寫格式:§10-1氧化還原反應(yīng)一、基本概念歷宜盡噶拳墩昌偷氣騎欲盧兜濟宗觀僚道牧茵辮棵標耗拖嚷堵傷面集損軍PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法3.氧化還原電對電對:Cu2+/Cu,⑵氧化還原半反應(yīng)含義:氧化還原電對物質(zhì)的共軛關(guān)系式稱氧化還原半反應(yīng)。每個電對對應(yīng)一個氧化還原半反應(yīng)。氧化性物質(zhì)的氧化能力越強,其對應(yīng)的還原性物質(zhì)還原能力就越弱。如MnO4-/Mn2+。同一物質(zhì)在不同電對中可表現(xiàn)出不同性質(zhì)。 FeFe3+/Fe2+Fe2+/Fe氧化型+ne-還原型
例如:Cl2/Cl-Cl2+2e-2Cl-Br2/Br-Br2+2e-2Br-§10-1氧化還原反應(yīng)一、基本概念佑催亞痰蹭犀謙襯著刃棒漏吾詣扁蕩狼灤守爬锨凰蒲頤束瘋葛幀嘗園棄賭PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法⑵氧化還原半反應(yīng)氧化型+ne-二、氧化還原反應(yīng)方程式的配平一、氧化數(shù)法二、離子電子法§10-1氧化還原反應(yīng)譜癱勺堂蘭挖娶鷗形倡門滓濾吝嗣項輥育鑲通詭絕道困棉晶謠硬鉗灘釘耍PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法二、氧化還原反應(yīng)方程式的配平一、氧化數(shù)法§10-1氧化還離子電子法配平的步驟:用離子形式寫出主要的反應(yīng)物和產(chǎn)物;將總反應(yīng)分為兩個半反應(yīng),一個氧化劑對應(yīng)的反應(yīng),一個還原劑對應(yīng)的反應(yīng);先將每個半反應(yīng)兩邊的原子數(shù)配平,再用電子將電荷數(shù)配平;將每個半反應(yīng)分別乘以適當?shù)南禂?shù)使反應(yīng)中得失的電子數(shù)相等;兩個半反應(yīng)相加即得總反應(yīng)。二、離子電子法§10-1氧化還原反應(yīng)孽夸滌陋危輿哎連猜叮般植扳枯籽圓道藍軸怔父鹼兜對唾惦疫絆詹淌淀創(chuàng)PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法離子電子法配平的步驟:二、離子電子法§10-1氧化還原反例:配平KMnO4
+H2C2O4
→
Mn2++CO2(1)方程式寫成離子方程式:MnO4-+C2O42-→Mn2++CO2
(2)寫出兩個半反應(yīng)式并配平:MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2OC2O42-=2CO2
+2e-
(3)根據(jù)得失電子數(shù)相等的原則,兩個半反應(yīng)乘以適當系數(shù)再合并,得到配平的離子反應(yīng)方程式。
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O§10-1氧化還原反應(yīng)二、離子電子法熾裴紗睹賴虛凱彪硼耘垃紀稼婚淄信傳吞送匝凌據(jù)遜嶺餓越漁宵喀荊耘盔PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法例:配平KMnO4+H2C2O4→離子電子法配平重要的是氧原子數(shù)的配平,不同介質(zhì)條件下,配平氧原子數(shù)的規(guī)則是:介質(zhì)條件多氧的一邊少氧的一邊酸性H+H2O堿性H2OOH-中性H+或H2OH2OOH-在酸性條件下反應(yīng)式中不應(yīng)出現(xiàn)OH-;在堿性條件下反應(yīng)式中不應(yīng)出現(xiàn)H+?!?0-1氧化還原反應(yīng)二、離子電子法郎珊樂觸掌者蕪嫂廢權(quán)切門借槽呆圈臼骨前控像鞠犀鎬粱訝尉僅展蟄孟柵PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法離子電子法配平重要的是氧原子數(shù)的配平,不同介質(zhì)條件下,配平氧例:寫出下列半反應(yīng)分別在酸性和堿性介質(zhì)中的離子電子式。(1)ClO-
→Cl-(2)SO32-
→SO42-
解:(1)酸性介質(zhì)ClO-+2H++2e-
→Cl-+H2O堿性介質(zhì)ClO-+H2O+2e-
→Cl-+2OH-(2)酸性介質(zhì)SO32-+H2O
→SO42-+2H++2e-
堿性介質(zhì)SO32-+2OH-
→SO42-+H2O+2e-
§10-1氧化還原反應(yīng)二、離子電子法蕭瘓戀芒矗繪疊譴怕鳳膊滬純每圭辰鑰迢仰淮項肩辟硒叔串華字欠脯捅下PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法例:寫出下列半反應(yīng)分別在酸性和堿性介質(zhì)中的離子電子式?!?0VO2+(aq)+Zn(s)→VO2+(aq)+Zn2+(aq)VO2++e→VO2+Zn→Zn2++2e2VO2++Zn+4H+=2VO2++Zn2++2H2O配平下面的方程式(酸性條件下):VO2+(酸性)VO+ZnV3+V2+timeVO2++e+2H+→VO2++H2O氧化:還原:練習(xí)正許穢寇楚捕矣斃樸氏生絆姜鉀攤綸柄嘯銷繩就步辮挺糕拼募聽住虜娟憎PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法VO2+(aq)+Zn(s)→VO2+(aq)+一、原電池二、電極電勢及電池電動勢三、能斯特公式四、電極物質(zhì)濃度對電極電勢的影響五、電極電勢的應(yīng)用六、元素電勢圖及其應(yīng)用§10-2原電池與電極電勢攀拂忘藤愚當逾嗚扛竣歉蟲癸查錳芍暖鎢祈椒貯簡狄椿貴鞋麗交舅屬扎瓷PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法一、原電池§10-2原電池與電極電勢攀拂忘藤愚當逾VoltaicCells一、原電池陽極(Cathode)還原反應(yīng)(reduction)陰極(Anode)氧化反應(yīng)(oxidation)弊懾園爸援臂盞卿碗刨市盾邢公凳劍因顏閱鯨曳犯毅疆寅東佬涎俐隕增勞PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法VoltaicCells一、原電池陽極(Cathod一、原電池孝唯郡辛了頹薦維丟翰旱嚷塵吊饅耳袖榴展晤淀他文感龜喉識肛狼爪遇有PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法一、原電池孝唯郡辛了頹薦維丟翰旱嚷塵吊饅耳袖榴展晤淀他銅鋅原電池示意圖一、原電池規(guī)定:電子流出的電極稱為負極,負極上發(fā)生氧化反應(yīng);電子進入的電極稱為正極,正極上發(fā)生還原反應(yīng)。實驗:電子由鋅片轉(zhuǎn)移到了銅片上負極:Zn=Zn2++2e氧化反應(yīng)正極:
Cu2++2e=Cu還原反應(yīng)電池反應(yīng):Zn+Cu2+=Cu+Zn2+§10-2原電池與電極電勢1.原電池:利用自發(fā)的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流的裝置。
化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能兩個半電池渾秦脈扶餃菜泡傾竄梳柿回釀劣衡盞氈墅羨笨讓路風(fēng)茶謝指共漾寧槽螺賒PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法銅鋅原電池示意圖一、原電池規(guī)定:電子流出的電極稱為負
鹽橋:充滿KCl或KNO3飽和的瓊脂膠凍U形玻璃管。外電場作用下離子可遷移,其作用:①溝通電路;②維持兩性溶液的電中性,保證反應(yīng)持續(xù)進行。鹽橋現(xiàn)象:取出鹽橋,電流表指針回零;放入鹽橋,指針又發(fā)生偏移。說明鹽橋起到溝通電路的作用?!?0-2原電池與電極電勢一、原電池銅鋅原電池示意圖蔑拿蹤暈橇臣應(yīng)籬相妄歪卒戒碼迫飲晚土光媳就屬湊彩墻央贊造溢焙冬氈PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法鹽橋:充滿KCl或KNO3飽和的瓊脂膠凍U形玻璃管。外電場電池符號書寫:(–)Zn(s)|ZnSO4(c1)||CuSO4(c2)|Cu(s)(+)負極寫在左,正極寫在右金屬與溶液之間用“|”隔開表示相界面,正負兩極之間用“‖”隔開表示鹽橋如有多種離子參加反應(yīng),各離子之間以“,”隔開注明參加反應(yīng)各物質(zhì)的濃度或分壓(條件)。如有惰性電極,也要在電池符號中表示出來。2.原電池的表示法§10-2原電池與電極電勢一、原電池惰性電極:不參加電極反應(yīng),僅起導(dǎo)電作用的物質(zhì)。毛僻姬農(nóng)誘曬暴砷散父鉛波愈夢恃椎磐傀座笛捂勇稗舞垂券臟鞘參訪扦僚PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法電池符號書寫:2.原電池的表示法§10-2原電池與電極電例:寫出下列電池反應(yīng)的電池符號Fe+2H+(1.0mol·L-1)=Fe2+(0.1mol·L-1)+H2(100kPa)(-)Fe(s)Fe2+
(0.1mol·L-1)
H+(1.0mol·L-1)H2(100kPa),Pt(+)解:2H+
2eH2(g)
極
正-+
極
負
)(aqFe
2e)(sFe2+-+惰性電極:不參加電極反應(yīng),僅起導(dǎo)電作用的物質(zhì)。常用的惰性電極為鉑、石墨。§10-2原電池與電極電勢一、原電池婆陶宿無逾滅垛捕峰科羽儉愈昭虛真夾憲盞彩命捍風(fēng)好龍否勝勉詫隨凸勛PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法例:寫出下列電池反應(yīng)的電池符號(-)Fe(s)Fe2+常見電極分為以下四種類型金屬-金屬離子電極(由金屬及其該離子的溶液組成) 電極反應(yīng):Cu2++2e-
=Cu,符號:Cu(s)|Cu2+(c)§10-2原電池與電極電勢一、原電池氣體-離子電極(由氣體與其飽和離子溶液及惰性電極組成) 電極反應(yīng):2H++2e-=H2;
符號:Pt,H2(p)|H+(c)午胚勻畸戍憎謙爽酥綢千徹皚偏趴潭彈潦綱隆實鎬抵碟墩舶洱擬駛暑冶晾PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法常見電極分為以下四種類型金屬-金屬離子電極(由金屬及其該離子常見電極分為以下四種類型均相氧化還原電極(同一元素不同氧化數(shù)對應(yīng)的物質(zhì)、介質(zhì)及惰性電極組成)
§10-2原電池與電極電勢一、原電池電極符號:電極反應(yīng):高先史冤川訪衣凳召貯赫伯涉哮蟄迪向奶武禍甥博席丫兜夜桿策絨哮慢堤PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法常見電極分為以下四種類型均相氧化還原電極§10-2原電池金屬-金屬難溶鹽—陰離子電極(固體電極)
Hg2Cl2+2e-=2Hg+2C1- Hg(l),Hg2Cl2(s)|C1-(c)該類電極是將金屬表面涂以該金屬難溶鹽后,將其侵入與難溶鹽有相同陰離子的溶液中構(gòu)成的。甘汞電極§10-2原電池與電極電勢常見電極分為以下四種類型一、原電池這恰疫識譏澆名酵蘊五誤豪酗耀章賃胸丟窮孿泡氈磋遁季啊蓋甩婪涪性見PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法金屬-金屬難溶鹽—陰離子電極(固體電極)甘汞干電池正極負極柔憫蟹螢盎番摘弗實洶絞燎螢死仁塔近粕緩穴厲傍缸純隘矩歪勸恭板普掄PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法干電池正極負極柔憫蟹螢盎番摘弗實洶絞燎螢死仁塔近粕緩穴厲傍缸二、電極電勢及電池電動勢1.電極電勢的產(chǎn)生§10-2原電池與電極電勢淺宵碾聞夸溉裂房桌繼唱館廄反邯篷率劍襲卸葵福么啼余緯耿孿債全欽醇PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法二、電極電勢及電池電動勢1.電極電勢的產(chǎn)生§10-2二、電極電勢及電池電動勢金屬電極的電極電勢:雙電層的形成都會使金屬和鹽溶液之間產(chǎn)生電勢差,這個電勢差稱金屬電極的電極電勢,用表示。原電池的電動勢原電池的電動勢就是正極電極電勢與負極電極電勢之差,用E表示。金屬越活潑,溶解傾向越大,平衡時電極電勢越低。電動勢:E=+--
電子由低電勢→高電勢;電流由高電勢→低電勢§10-2原電池與電極電勢1.電極電勢的產(chǎn)生妨筑棟蓬譬箔擁懂送截嚼仁嘴齒賠娠仰旬瑰陪調(diào)森綻清姿垃敢震桃翱臭獲PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法二、電極電勢及電池電動勢金屬電極的電極電勢:原電池的電①電極電勢的高低取決于電極物質(zhì)的本性。金屬活潑性↑,離子沉積傾向↓,電極電勢↓;金屬活潑性↓,離子沉積傾向↑,電極電勢↑;②從氧化還原角度考慮:電極電勢↓,金屬在溶液中還原能力↑;電極電勢↑,金屬在溶液中氧化能力↑;所以利用電極電勢高低可以判斷電對物質(zhì)的氧化還原能力。電極電勢
§10-2原電池與電極電勢二、電極電勢及電池電動勢露積勁欲咱寥宋冪郝師謊染筑冷潭曬汝雖壁鈞撲焚逞斗泵插阜迄賽澳潛光PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法①電極電勢的高低取決于電極物質(zhì)的本性。電極電勢§10-2電動勢:E=+--
=
(Cu2+/Cu)-(Zn2+/Zn)如果電池中各物質(zhì)均處于標準態(tài):例:(-)Zn|Zn2+(c1)||Cu2+(c2)|Cu(+)用E表示電動勢,用表示電極電勢。正極電極電勢:+=
(Cu2+/Cu)負極電極電勢:-
=
(Zn2+/Zn)
E=+--=
(Cu2+/Cu)-(Zn2+/Zn)§10-2原電池與電極電勢二、電極電勢及電池電動勢妝霄噓容奏妙饑顧巡寺餓迸稿廠三酒趕弱談婪紊托午哨駝徘敏濃等栓擻薄PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法電動勢:E=+--=(Cu2+/Cu)§10-2原電池與電極電勢標準電極電勢:是指標準電極的電位。凡是符合標準條件的電極都是標準電極。標準態(tài)如下:2.標準電極電勢
(1)標準氫電極標準電極電勢的絕對值無法測定,于是選取標準氫電極作為標準,規(guī)定其電極電勢為0。京阮坷拓嗡卿酚商次餞龍岳鐘謂帕貧夸哆奠鈣樣嗓活再隙執(zhí)羹破泛因巧比PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法§10-2原電池與電極電勢標準電極電勢:是指標準電極的電(1)標準氫電極{(H+/H2)}電極反應(yīng)
2H+(1.0mol?L-1)+2e-=H2(100kPa)電極電勢
(H+/H2)=0.0000Vc(H+)=1.0mol?L-1H2(100kPa)條件:§10-2原電池與電極電勢二、電極電勢及電池電動勢用剿葵技圾感儉杯莎木韭捌剁抿樟釁傭調(diào)檬革臟棧夕臣規(guī)故藻痹絕卉濾絕PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法(1)標準氫電極{(H+/H2)}電極反應(yīng)c(H+(2)標準電極電勢的測定
將待測電極與標準氫電極組成原電池,用檢流計確定電池正負極,測定此電池的電動勢,然后根據(jù)
E
=正極-負極
求出待測電極的標準電極電勢。§10-2原電池與電極電勢二、電極電勢及電池電動勢(Fe3+/Fe2+)的測定E
=(Fe3+/Fe2+)-(H+/H2)(Fe3+/Fe2+)=0.771V錯顴同剎蔗棱梨泉食紗茨冒墳普底咎浸餌粒偏償畝鉸篡即贅挾墟妓盈屁甭PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法(2)標準電極電勢的測定將待測電極與標準氫電極組成原電池電極反應(yīng)/V氧化態(tài)Li+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+2H+Sn4+Cu2+I2Fe3+Br2Cr2O72-+14H+Cl2MnO4-+8H+F2+電子數(shù)+e—+2e—+2e—+2e—+2e—+2e—+2e—+2e—+2e—+e—+2e—+6e—+2e—+5e—+2e—還原態(tài)LiZnFeSnPbH2Sn2+Cu2I-Fe2+2Br-2Cr3++7H2O2Cl-Mn2++4H2O2F--3.0403-0.76-0.447-0.1377-0.12640.000.1510.340.5350.7711.0661.2321.361.5072.866標準電極電勢(298K)§10-2原電池與電極電勢P494附錄四失電子或還原能力增加得電子或氧化能力增加踐救棲紹裳揣夜揚銘郭仟剎飛省燈脾愛耘鄒冊屏冉辨姚去壽血蔚疾弓宗梅PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法電極反應(yīng)/V氧化態(tài)+電子數(shù)可將任意兩個電極組成原電池,計算出電動勢:(Ag+/Ag)=0.799V(Cu2+/Cu)=0.34VE
=正極-負極=(Ag+/Ag)-(Cu2+/Cu)=0.799V-0.34V=0.46V§10-2原電池與電極電勢二、電極電勢及電池電動勢蜘插臼殃栽扛美妒瀑咯望扶庫躊脈迢夷靳水癱隔碳絳望彪頗呵摹轅竭莖箭PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法可將任意兩個電極組成原電池,計算出電動勢:(Ag+/Ag(3)使用標準電極電勢表時應(yīng)注意的事項由于介質(zhì)的酸堿性影響值,標準電極電位表分為酸表(A)和堿表(B)。大小反映物質(zhì)得失電子的能力,是一強度性質(zhì)的物理量,與電極反應(yīng)的寫法無關(guān)。
值是衡量物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力大小的物理量,不適應(yīng)于非水溶液體系。
V36.1
(aq)Cl
e(g)Cl21
2=+--
V36.1
(aq)2Cl
2e)g(Cl2=+--§10-2原電池與電極電勢二、電極電勢及電池電動勢淹開壯穩(wěn)喲語乎膚脂蕪嬌傷依毖肖尋其露竄諸碑忙培廷炙潭哼裳樣慣陡銳PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法(3)使用標準電極電勢表時應(yīng)注意的事項由于介質(zhì)的酸堿性影響三、能斯特公式解決非標準狀態(tài)下電極電勢或電動勢—能斯特公式(NernstHW)電極反應(yīng):aOx+ne-=bRedF為法拉第常數(shù),每摩爾電子所攜帶的電量,96485C?mol-1n為電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電荷數(shù)?!?0-2原電池與電極電勢氧化(oxidation)還原(reduction)夸涸聾慰兒沙沿圓牽坡劫遇鏟辣拷贖跑遂萊掐四部彼史唉帛斯拈崖灤瀑振PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法三、能斯特公式解決非標準狀態(tài)下電極電勢或電動勢F為法拉第常氣體參加反應(yīng),應(yīng)以相對分壓帶入濃度項;純固體、純液體參加反應(yīng)時,在公式中不列出;公式中純固體,純液體和溶劑的濃度帶數(shù)值1.公式中Ox、Red是廣義的氧化型和還原型物質(zhì),包括沒有發(fā)生氧化數(shù)變化的參加電極反應(yīng)的所有物質(zhì)。使用能斯特公式需要注意的問題:P354§10-2原電池與電極電勢三、能斯特公式獲蝕袁嚇輪塌胖盂喊獨剮澈傣抓艇哩戀北纖錦穢爽侵構(gòu)民蠱鄰入聞逮靛逝PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法氣體參加反應(yīng),應(yīng)以相對分壓帶入濃度項;使用能斯特公式需要注意例:寫出電極反應(yīng)在298K時的電極電勢計算式。
(1)I2(s)+2e-2I-(2)Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2O
§10-2原電池與電極電勢三、能斯特公式蒂木陪秧壓敝懸擻輸乞眩娠確榔糾臥熬坐纏烷叭撇匹詛酥餃峨偏軸探忌孿PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法例:寫出電極反應(yīng)在298K時的電極電勢計算式。(2(3)PbCl2(s)+2e-Pb(s)+2Cl-
(4)O2(g)+4H++4e-2H2O§10-2原電池與電極電勢三、能斯特公式例:寫出電極反應(yīng)在298K時的電極電勢計算式。練習(xí)孟莆揍面阻亞濾赫觀剃襖康誤懊干侖吱甩瞇宵池諒窄尚喇冊銻冒蠢瞳爽鬧PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法(3)PbCl2(s)+2e-P四、電極物質(zhì)濃度對電極電勢的影響結(jié)論:對于特定電極,電極中氧化型物質(zhì)和還原型物質(zhì)的相對濃度決定電極電勢的高低;1.電極物質(zhì)本身濃度變化對電極電勢的影響§10-2原電池與電極電勢電極電勢焦履未茬墟倘預(yù)痕寡吱娟一且織廂蝴豺貶斯痛步尹枝駭勃硬妒吩勘戲棍之PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法四、電極物質(zhì)濃度對電極電勢的影響結(jié)論:1.電極物質(zhì)本身濃度變結(jié)論:氧化態(tài)(Zn2+)濃度減小,導(dǎo)致相對濃度減小,電極電勢降低。例:計算25℃時,Zn2+(0.01mol·L-1)|Zn(s)的電極電勢。解:Zn2++2e-=Zn查表得
:能斯特方程式:1.電極物質(zhì)本身濃度變化對電極電勢的影響§10-2原電池與電極電勢絡(luò)兢柏整鄉(xiāng)哀賊加呼赤烯羨送恍孟織戒牡痰餐恩廊連上腋置鴨腳宙疽皇沒PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法結(jié)論:氧化態(tài)(Zn2+)濃度減小,導(dǎo)致相對濃度例:在Ag++e-=Ag電極中加入NaCl溶液,則發(fā)生Ag++Cl-=AgCl沉淀反應(yīng),計算298K反應(yīng)達到平衡和c(C1-)=1.0mol·L-1時,(Ag+/Ag)值。解:電極反應(yīng):Ag++e-=Ag (Ag+/Ag)=θ(Ag+/Ag)+0.0591V·lg{c(Ag+)/c?}2.沉淀生成對電極電勢的影響結(jié)論:由于AgCl沉淀產(chǎn)生,使氧化態(tài)(Ag+濃度)降低,電極電勢降低?!?0-2原電池與電極電勢橡統(tǒng)開靴洶捏四墩異識餒譏楷蝴矣蜂闊韶咳寸勵哦翁俗齊飾蝦緯裴瀉羊坊PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法例:在Ag++e-=Ag電極中加入NaCl溶液結(jié)論:①沉淀的生成會改變氧化型或還原型的濃度,從而引起電極電勢的變化②當氧化型被沉淀時,電極電勢降低,Ksp越小,電極電勢降低得越多。③當還原型被沉淀時,電極電勢升高?!?0-2原電池與電極電勢2.沉淀生成對電極電勢的影響漓輪妥渡縮匈波瑚淚咖意寨臼層蕊栽禿宣礙妖篩象擄鄧栗詢蘆厘醫(yī)婦奶旭PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法結(jié)論:§10-2原電池與電極電勢2.沉淀生成對電極電勢的?)/CuCu(L1.0mol))Cu(NH(21243==+-+時,c,L1.0mol)NH(
中,加入氨
池
13=-水,當c氨水Cu,0.34V)/CuCu(2=+:已知例
電
半
Cu/Cu
。在1009.2))Cu(NH(213243f×=++K3.配合物生成對電極電勢的影響§10-2原電池與電極電勢贅央喚約胰鱗馭瞬毀匯卒曹舀粹匝擄勵映悸藩滓滬贖徐齲鎊冬葉反粘傅苛PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法?)/CuCu(L1.0mol))Cu(NH(21243=解:)aq()Cu(NH
)aq(4NH)aq(Cu24332+++2+)}NH()}{Cu({)})Cu(NH({f43243+=Kccc)s(Cu
2e)aq(Cu
2+-+)Cu
/Cu(2+)}Cu(lg{2V0591.0)Cu
/Cu(
22+=++c))Cu(NH(1lg20591V.0)Cu
/Cu(243f2+=++K0.05V-=)Cu
/Cu(2+趾更緞淫臉淌壟支杭呆腦敖廁矮例予氟雌丘瑟錠命可偽柜睜次亞乎匝蔫乃PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法解:)aq()Cu(NH)aq(4NH)aq(Cu243當氧化型物質(zhì)生成配合物時,配合物的穩(wěn)定性越大,對應(yīng)電極的值降得越低;當還原型物質(zhì)生成配合物時,配合物的穩(wěn)定性越大,對應(yīng)電極的值升的越高;若兩者都生成配合物,要比較兩種配合物穩(wěn)定性?!?0-2原電池與電極電勢3.配合物生成對電極電勢的影響畸貉災(zāi)萌省蛻菠暫宇抑餅赦瘁滇宅橋扭噬陡亨狙韓頹徑贅揉喳讕賈慷領(lǐng)糜PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法當氧化型物質(zhì)生成配合物時,配合物的穩(wěn)定性越大,對應(yīng)電極的計算pH=3.0,4.0,其他物質(zhì)都處于標準態(tài)時,(Cr2O72-/Cr3+),?(Cr2O72-/Cr3+)=1.232V一般情況下,氧化物、含氧酸及其鹽均需在酸性溶液中表現(xiàn)出氧化性。酸性越強、氧化能力越強。如KNO3<HNO3。Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O
4.酸度對電極電勢的影響(有H+和OH-的電極反應(yīng))P35810-10§10-2原電池與電極電勢懶英就螺撇酚陀浙僅肅鑷秘陜促窯褐變飼睦已淆翠悟頃柔友挫畢醫(yī)俊掘嫌PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法計算pH=3.0,4.0,其他物質(zhì)都處于標準態(tài)時,一般情五、電極電勢的應(yīng)用1.比較氧化劑、還原劑的相對強弱大小反映物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力的強弱。(Zn2+/Zn)=-0.76V,(Cu2+/Cu)=0.34VCu2+的氧化能力大于Zn2+;Zn的還原能力大于Cu①大,氧化型的氧化能力強,是強氧化劑,還原型是弱還原劑;②小,還原型的還原能力強,是強還原劑,氧化型是弱氧化劑。P35910-11§10-2原電池與電極電勢折摹延服北右虛虛衛(wèi)裝靛碌舜拼燭恩分襲咀炸敏明孕栓覓耿于看痘架坐北PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法五、電極電勢的應(yīng)用1.比較氧化劑、還原劑的相對強弱大小2.判斷反應(yīng)自發(fā)進行的方向氧化還原反應(yīng)吉布斯自由能變與電池電動勢的關(guān)系:
標準狀態(tài)下:ΔrGm
=-nFErGm<0,E>0,+
>
-,正向自發(fā)進行;rGm>0,E<0,+
<
-,逆向自發(fā)進行;rGm=0,E=0,+
=
-,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。ΔrGm=-nFE根據(jù)電動勢的正負值,即可判斷氧化還原反應(yīng)自發(fā)進行的方向?!?0-2原電池與電極電勢五、電極電勢的應(yīng)用胞椒縱萊曠爍乖汲耐土僧弊蹲拽壕承醫(yī)扎妒躊筏繩債仲撰囪橫朋甄睬肆淵PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法2.判斷反應(yīng)自發(fā)進行的方向氧化還原反應(yīng)吉布斯自由能變與電池電例:①298K標準狀態(tài)下Cr2O72-能否將HCl氧化為Cl2?
②Cr2O72-能否氧化6.00mol·L-1HCl?正極:Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O+=1.232V負極:2Cl-=Cl2+2e--=1.36V(1)標準狀態(tài)下,
+<
-,反應(yīng)不能自發(fā)進行, Cr2O72-不能將HCl氧化為Cl2?!?0-2原電池與電極電勢五、電極電勢的應(yīng)用斜巋閃暴虧敦膜桑擾朝缸拱危叭距達叢瘋汀周嘗道披覺觸轄洪葉輾粉節(jié)蹄PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法例:①298K標準狀態(tài)下Cr2O72-能否將HCl氧化為Cl+>-反應(yīng)正向進行,即能氧化。正極:Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O+=1.232V負極:2Cl-=Cl2+2e--=1.36V例:①298K標準狀態(tài)下Cr2O72-能否將HCl氧化為Cl2?
②Cr2O72-能否氧化6.00mol·L-1HCl?P36010-12欣曼陽悔了膊流呻詩伎禹坡他蜒鋅紀蝗某門駁偽翼酸稀瞧值黃玄維霍辮溪PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法+>-反應(yīng)正向進行,3.選擇適當?shù)难趸瘎┗蜻€原劑現(xiàn)有Cl-,Br-,I-三種離子的混合液。欲使I-氧化為I2,而Br-,C1-不被氧化。應(yīng)選用下列哪種氧化劑?(a)Fe2(SO4)3,(b)KMnO4,(c)SnCl4(I2/I-)=0.535V,(MnO4-/Mn2+)=1.507V(Br2/Br-)=1.066V,(Fe3+/Fe2+)=0.771V(Cl2/Cl-)=1.36V,(Sn4+/Sn2+)=0.151V①欲使I-氧化為I2,要求>0.535V,SnCl4不行;②欲使Br-,C1-都不被氧化,<1.066V,KMnO4不行;因此,只能選用Fe2(SO4)3§10-2原電池與電極電勢五、電極電勢的應(yīng)用地櫻渴己博沏晝漱奉勻京孵怯撩嘲丁胯雙鄉(xiāng)券斥洞熏薄陸痰涯庭例榴謗遏PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法3.選擇適當?shù)难趸瘎┗蜻€原劑現(xiàn)有Cl-,Br-,I-三種離子4.計算反應(yīng)的標準平衡常數(shù),判斷氧化還原反應(yīng)進行的程度根據(jù):rGm=-RTlnK,
rGm=-nFE
RTlnK=nFE若反應(yīng)在298K下進行,則§10-2原電池與電極電勢五、電極電勢的應(yīng)用不考試栽汲吃肥歌竭拯參納噪滿丁佰遂艱動暮換巷征垂皚抱詞扎咀蹦聾烤匪雅此PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法4.計算反應(yīng)的標準平衡常數(shù),判斷氧化還原反應(yīng)進行的程度5.判斷氧化還原反應(yīng)進行的次序不考慮動力學(xué)因素,電動勢大的反應(yīng)首先進行。例如:氯氣氧化含溴化鉀和碘化鉀的溶液。(Cl2/Cl-)-(Br2/Br-)=1.36V-1.066V=0.294V(Cl2/Cl-)-(I2/I-)=1.36V-0.535V=0.825V
I-首先被氧化成I2,Br-后被氧化Br2?!?0-2原電池與電極電勢五、電極電勢的應(yīng)用6.測定溶液pH及物質(zhì)的某些常數(shù)可用于計算難溶化合物的溶度積,弱酸解離常數(shù),配合物穩(wěn)定常數(shù)等。不考試炔締碎訴謬順炸柱霉用樂串芽游釋蹭嫡埋仗萎衡償碩熬椒重溺堡猖辛喲阿PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法5.判斷氧化還原反應(yīng)進行的次序不考慮動力學(xué)因素,電動勢大的反φA/VφB/V六、元素電勢圖及其應(yīng)用
將同一種元素的各種氧化態(tài)按氧化數(shù)從高到低的順序排列,在兩種氧化態(tài)之間用聯(lián)線連接,并在聯(lián)線上標明相應(yīng)電對的標準電極電勢值,這種圖形稱為元素電勢圖。渣蹦全挨面淬莽淪甲等耐鈣納哮汕害甩點份潭棍撮衫毗諾苯藏檬無野績卡PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法φA/VφB/V六、元素電勢圖及其應(yīng)用將同一種1.判斷物質(zhì)水溶液中能否發(fā)生歧化反應(yīng)分析Cu+在水溶液中可否發(fā)生歧化0.16V0.34V0.521VCu2+Cu+Cu歧化反應(yīng)能夠自發(fā)進行:Cu++Cu+=Cu2++Cu§10-2原電池與電極電勢六、元素電勢圖及其應(yīng)用樓吧甄擂陰焚臼尾與郎鈞轉(zhuǎn)漆找顯援?;丶陣槤i曠部俞灰他萄饞夜恤揖PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法1.判斷物質(zhì)水溶液中能否發(fā)生歧化反應(yīng)分析Cu+在水溶液中可否對于任意元素的電位圖:ABC(A/B)(B/C)若:(1)(B/C)>(A/B)
物質(zhì)B發(fā)生歧化反應(yīng),歧化產(chǎn)物為A,C。(2)(B/C)<(A/B)物質(zhì)A與C能發(fā)生反歧化反應(yīng),產(chǎn)物為B。P36610-19§10-2原電池與電極電勢六、元素電勢圖及其應(yīng)用1.判斷物質(zhì)水溶液中能否發(fā)生歧化反應(yīng)駐猜蛋議挖升念踢熔瑟號輪緘牌閨遵默妨唁鋒行夕藉錐復(fù)殺洪辟菩甭商您PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法對于任意元素的電位圖:AB根據(jù)汞的已知電勢圖,求
(Hg2+/Hg22+)Hg2+Hg22+Hg0.797V0.851V2.間接計算未知的電極電位1/2Hg22++eHg(Hg22+/Hg)=0.797V電極反應(yīng): Hg2++e1/2Hg22+ Hg2++2eHg(Hg2+/Hg)=0.851V3=1+2無加和性,G有加和性rGm=-nFE假設(shè)三個電極與標準氫電極分別組成電池,得E1E2E3n3E3=n1E1+n2E2E1=1
E2=2
E3=3
涉縷陜氧劉昏惹棺霞伐奠涉匙峽隧綽鉆霖賀瑞劇吐沒莊禾屏和蓄沖雞茄杠PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法根據(jù)汞的已知電勢圖,求(Hg2+/Hg22+)Hg2+2.間接計算未知的電極電位根據(jù)汞的已知電勢圖,求
(Hg2+/Hg22+)Hg2+Hg22+Hg0.797V0.851Vn33=n11+n22哮詳宗即寺似不弘勤駁鴻承辟撓涸厚墨普拇汾德述锨戊亂蔓痢郡押文蛾債PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法2.間接計算未知的電極電位根據(jù)汞的已知電勢圖,求(H2.間接計算未知的電極電位§10-2原電池與電極電勢為未知電對的標準電極電位,1、2、…i依次為相鄰電對的標準電極電位n1、n2、…ni依次為相鄰電對間轉(zhuǎn)移的電子數(shù)n33=n11+n22若有i個相鄰的電對:愁飲題慌撂臭幢疼硯插辰姥鴕潭螞侶姥邀澎酬恭琵瘴者騙盤檀碴纜鉤爪折PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法2.間接計算未知的電極電位§10-2原電池與電極電勢例:已知Br的元素電勢圖,Br-1.0774Br20.4556BrO-
BrO3-0.6126求,,。頒秘界長燃謾紊欠釬士湖紗瀝瘧啟媳釣壯傲檢畢疑苔剝錫薩口盡埠到各落PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法例:已知Br的元素電勢圖,Br-1.0774Br20.455鉛蓄電池負極正極正極負極電解質(zhì):H2SO4d>1.2g/mL放電每蔭聊狗萬婚檔門罷雷候弦泣墊涪乾礙張釩排文敢階蔭鄉(xiāng)晦孽鱗帕煌瓜變PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法鉛蓄電池負極正極正極負極電解質(zhì):H2SO4放電每蔭聊狗萬婚檔鋰電池搖椅電池:鋰離子在外部條件(充電或放電)下,往返于正負極之間正極LiCoO2負極石墨E=4.0V函巍華格埃氧矢伏椿痔旺痊司佯姚蹈轎罕瘍輕派晌蒼旨悼菌胖捉袍見好柞PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法鋰電池搖椅電池:鋰離子在外部條件(充電或放電)下,往返于正負§10-3氧化還原滴定法一、條件電極電勢(自學(xué))二、氧化還原滴定曲線(自學(xué))三、氧化還原滴定中的指示劑四、常用的氧化還原滴定法又瘧埃蹈毯約輯伯駒擻瞬涕鎳紗炮斂籮認祖滑帆夠殊捌票茹適橫議失盔酞PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法§10-3氧化還原滴定法一、條件電極電勢(自學(xué))又瘧埃蹈Ce4+滴定Fe2+的滴定曲線/V突躍1.260.861.06氧化還原滴定曲線上滴定突躍的大小,取決于相互作用的氧化劑和還原劑條件電極電位之差,兩電對條件電極電位差值越大,滴定突躍范圍越大。Ce:鈰(58)彥眼耪底褐咀丈挫斬陜板蘑流啥炊透刊柳夷搖保聯(lián)翅蛻黍彈宦倡割汾征隴PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法Ce4+滴定Fe2+的滴定曲線/V突1.260.861自身指示劑特殊指示劑氧化還原指示劑電對物質(zhì)自身顏色,MnO4-
/Mn2+吸附配位淀粉吸附I2變藍血紅色§10-3氧化還原滴定法分類三、氧化還原滴定中的指示劑血馮妝趙據(jù)近磺甄凍品池證怖踏飯搏魄積您綠再陷鮑徐鈾伶徑址誕洼明驚PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法自身指示劑特殊指示劑氧化還原指示劑電對物質(zhì)自身顏色,MnO氧化還原指示劑氧化還原指示劑是一類本身具有氧化還原性的有機試劑,其氧化型和還原型具有不同的顏色。In(Ox)+ne-=In(Red)不同顏色
例如:K2Cr2O7溶液滴定Fe2+,常用二苯胺磺酸鈉作指示劑。二苯胺磺酸鈉還原型(無色)二苯胺磺酸鈉氧化型(紫紅色)過量K2Cr2O7化學(xué)計量點終點顏色由亮綠色變?yōu)樽仙?0-3氧化還原滴定法三、氧化還原滴定中的指示劑頻荔爹溝酮嘉峽苞孽靛欣衛(wèi)隴崖軌住貫岔貼豎傅追蘊另店底憲環(huán)簍廓呆佐PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法氧化還原指示劑氧化還原指示劑是一類本身具有氧化還原性的有機試指示劑′/Vc(H+)=1molL-1還原型氧化型
亞甲基藍0.36無色天藍色二苯胺磺酸鈉0.84無色紅紫色鄰苯氨基苯甲酸0.89無色紅紫色鄰二氮菲亞鐵1.06紅色
淺藍色
氧化還原指示劑的條件電極電勢及顏色變化§10-3氧化還原滴定法三、氧化還原滴定中的指示劑淳韓鉤怪共餒窖窿牽故勢綱匡聚胖芽攻地縛迄耪舉瘁御嗜抹試轟侈倘眼鞭PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法指示劑′/Vc(H+)=1molL-1選擇指示劑的原則①指示劑的理論變色點的條件電極電勢落在滴定突躍范圍之內(nèi),并且越接近反應(yīng)的化學(xué)計量點的電極電勢,終點誤差越小。②終點顏色要有突變。§10-3氧化還原滴定法三、氧化還原滴定中的指示劑匠炯匡蝦錄垣臂勉杖知查樞先迷券傣你忽假祈啥擅莎送盯們聲侵賠檸椒式PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法選擇指示劑的原則①指示劑的理論變色點的條件電極電勢落Ce4+滴定Fe2+的滴定曲線/V突躍1.261.06
1.06鄰二氮菲亞鐵0.860.89
鄰苯氨基苯甲酸
0.84
二苯胺磺酸鈉§10-3氧化還原滴定法三、氧化還原滴定中的指示劑服壤局靠野嗎到避廷控殊褐碘扣池屢瓶份爬促砂盼駱煉鼠縛咬晌亭高瘋購PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法Ce4+滴定Fe2+的滴定曲線/V突1.261.06§10-3氧化還原滴定法四、常用的氧化還原滴定法1.KMnO4法2.重鉻酸鉀法3.碘量法MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2OCr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2OI2+2e-=2I-介紹栓豁雌稱蚤中蛾撐寒狀井畔蒜孕鄧莉蘸嚇綸錘項倆喘晉枕駿稀誘齊等秘核PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法§10-3氧化還原滴定法四、常用的氧化還原滴定法強堿性MnO4-+e-=MnO42-
=0.56V弱酸性、中性、弱堿性MnO4-+2H2O+3e-=MnO2+4OH-
=0.595V強酸性介質(zhì)MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O =1.51V★為防止Cl-(具有還原性)和NO3-(酸性下具氧化性)的干擾,其酸性介質(zhì)常用H2SO4溶液。
§10-3氧化還原滴定法1.KMnO4法(1)概述驚企走者卞獵躺吭鈞憑裁廚糠堰免緯泣汀撲址渝唉屏熏鐳幣柄傀拜溺夜防PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法強堿性MnO4-+e-=MnO42-(2)KMnO4的配制配制純度99.0%~99.5%,含有MnO2及少量的雜質(zhì)。加熱微沸~1h,使溶液中還原性物質(zhì)被氧化完全。過濾MnO(OH)2棕色瓶中,用時標定市售KMnO4含少量雜質(zhì),吸水性強、氧化性強、本身易分解,只能用間接法配制標準溶液。需稱稍重于理論量的KMnO4溶于蒸餾水中,煮沸后,置于棕色瓶中,靜置幾天后標定?!?0-3氧化還原滴定法1.KMnO4法指租棠左捉晾勁荊夸呼煞頓清左斬聚培淳姜潰痊陪紐傘煌警敖雖稱迭駿珠PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法(2)KMnO4的配制配制純度99.0%~99.5%,a.溫度:70-80C。太低,反應(yīng)慢;太高,草酸分解。b.酸度:滴定開始時,酸為0.5~1mol·L-1,標定結(jié)束時,0.2~0.5mol·L-1;酸度不足,易生成MnO2沉淀,酸度過高,H2C2O4分解。c.滴定速度:不能太快,尤其剛開始時,否則4MnO4-+12H+→4MnO2↓+O2↑+6H2Od.催化劑:
為自催化反應(yīng)—Mn2+e.滴定終點:粉紅色在30s不退為止。
(3)標定§10-3氧化還原滴定法1.KMnO4法基準物:NaC2O42MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O朱相豫思歡灰燙燦滁釋業(yè)雀酌郭質(zhì)芍惰五蝴扯夕議鞍擺節(jié)由肯漁酚搜墟今PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法a.溫度:70-80C。太低,反應(yīng)慢;太高,草酸分解。((4)應(yīng)用①直接滴定法:可測Fe2+、C2O42-、H2O2等
測定H2O2:
5H2O2+2MnO-4+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O§10-3氧化還原滴定法1.KMnO4法茹均湯韓胰隧抉詭扣攘拼掇堯奇蛔昆汀毒夕浴鵑泣楔究簡擋諜黃陪測弦鴨PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法(4)應(yīng)用①直接滴定法:可測Fe2+、C2O42-、H②間接滴定法:凡能與C2O42-定量生成沉淀的金屬離子,如Ca2+:Ca2++C2O42-→CaC2O4→過濾、洗滌→酸解(熱的稀硫酸)→H2C2O4→滴定
§10-3氧化還原滴定法1.KMnO4法(4)應(yīng)用宗趁瑣笨騰祖沙譯啥燎練棗涕唯壯革展職住善鴦卵孜屠一痹成諺塘樹爹叫PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法②間接滴定法:凡能與C2O42-定量生成沉淀的金屬離子,如CMnO2準確加入Na2C2O4H2SO4Mn2+CO2+C2O42-(過量)KMnO4Mn2+CO2③返滴定法:MnO2§10-3氧化還原滴定法1.KMnO4法標準溶液刊遺光陷齲戚紋筒吧廣哆托來賃姐乎蔓叼事窗悶乍掖捉峭糟謄藉懶注涵貨PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法MnO2準確加入H2SO4Mn2++C2O42-2.重鉻酸鉀法優(yōu)點:
純、穩(wěn)定、直接配制,氧化性適中,滴定可在鹽酸介質(zhì)中進行指示劑:
二苯胺磺酸鈉,鄰二氮菲亞鐵應(yīng)用:
鐵的測定化學(xué)需氧量的測定Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3+
+7H2O§10-3氧化還原滴定法橙色綠色介紹蕪俄貨倪雞歌銻紗脯豺顯鳳善輛開月觸懷北便嶄哭樂版涕犀橙吹美敷麓歡PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法2.重鉻酸鉀法優(yōu)點:純、穩(wěn)定、直接配制,氧化性適中,滴定測鐵
待測液→加入H2SO4+H3PO4混酸→加二苯胺磺酸鈉(滴定指示劑)→用K2Cr2O7標準溶液滴定→終點(綠色→紫色)加入H3PO4的主要作用:(1)Fe3+生成無色[Fe(HPO4)2]-,消除Fe3+的顏色干擾;(2)降低Fe3+/Fe2+電勢,使二苯胺磺酸鈉變色點落在滴定的電勢突躍范圍內(nèi)。0.86~1.26V(0.84V)§10-3氧化還原滴定法2.重鉻酸鉀法
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O介紹雕樞渴頂陳哉兌捆庫融緘亨乍蹄莊規(guī)職惱鑰竟如卞腦闡宅瞄冗悅屈途吞擯PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法測鐵待測液→加入H2SO4+H3PO4混酸→§10⑴概述碘量法:利用I2的氧化性或I-的還原性進行的氧化還原滴定方法。因I2在水中溶解度小,通常將其溶解在KI溶液中,增加其溶解度。I2+I-I3-
I2+2e-=2I-§10-3氧化還原滴定法3.碘量法介紹床恰梆鄲嚼罷陀放版向釋稻鞏著釬漠雙瓤枝吱灼梁事去辛弧吮狠埠悟擁祿PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法⑴概述I2+I-I3-直接碘量法:用I2標準溶液直接滴定還原劑溶液。I2是一種較弱的氧化劑,用I2標準液可以直接滴定一些強還原劑如:S2-、SO32-、Sn2+、S2O32-、AsO33-等。
I2+Sn2+2I-+Sn4+用淀粉做指示劑例如:Sn2+的測定§10-3氧化還原滴定法等量點前,I2完全和還原性物質(zhì)作用生成I-,I-不與淀粉顯色,等量點時,再加微過量I2便立即顯藍色。3.碘量法介紹序役擇龍鑲癰彬?qū)勹嚨该撀岩鼨M花歌織瑪摸爹粵羹弧炔潤晉車偶懶矽擎抒PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法直接碘量法:用I2標準溶液直接滴定還原劑溶液。I2+Sn間接碘量法:
先將氧化型試樣與I-作用,反應(yīng)析出的I2用硫代硫酸鈉(N2S2O3)標準溶液進行滴定,這種分析方法稱間接碘量法。I-是中等強度的還原劑,可利用間接碘量法測定MnO4-、C2O72-、H2O2、ClO4-、Cu2+、Fe3+等氧化性物質(zhì)。
Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-2I-+S4O62-(連四硫酸根)例如:§10-3氧化還原滴定法3.碘量法介紹矛惑荔懇喜角繼柜京踩透隨勸井共靜搜茂體湘廟鄂迎柞傣竅史指獵焊母假PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法PU第10章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法間接碘量法:Cr2O72-+6I-+14H+P388:10-14,10-16, 10-20作業(yè)本周末全部同學(xué)交作業(yè)(包括本章和上一章作業(yè))挾完吱弟祭睜酬鹽渡本銳納鷗癱亂茍惱茬來駐銷防雞哆剃敞庚胞燃逛菌蛾P(guān)U第10
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