第七章 氧化還原反應(yīng)和電極電勢(shì)_第1頁(yè)
第七章 氧化還原反應(yīng)和電極電勢(shì)_第2頁(yè)
第七章 氧化還原反應(yīng)和電極電勢(shì)_第3頁(yè)
第七章 氧化還原反應(yīng)和電極電勢(shì)_第4頁(yè)
第七章 氧化還原反應(yīng)和電極電勢(shì)_第5頁(yè)
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第七章氧化還原反應(yīng)和電極電勢(shì)第一頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四化學(xué)世界的之最——最早的事情

5.最早能煉出液態(tài)鋼的方法叫做坩堝法,此法是一個(gè)鐘表匠為制造鐘表的發(fā)條于1740年發(fā)明的!6.最早(1900年)把鐳介紹到我過(guò)國(guó)是王琴希。7.原電池最早(1799年)是由意大利物理學(xué)家伏特發(fā)明的,所以又叫伏特電池。

第二頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四葡萄糖在體內(nèi)的代謝反應(yīng)C6H12O6+6O2CO2+6H2O

人和動(dòng)物的呼吸,把葡萄糖氧化為二氧化碳和水。通過(guò)呼吸把貯藏在食物的分子內(nèi)的能,轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谟谌姿嵯佘眨ˋTP)的高能磷酸鍵的化學(xué)能,這種化學(xué)能再供給人和動(dòng)物進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)、維持體溫、合成代謝、細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸?shù)龋蔀樗枰哪芰?。煤炭、石油、天然氣等燃料的燃燒更是供給人們生活和生產(chǎn)所必需的大量的能。第三頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四1.Fe2O3+3CO=高溫2Fe+3CO2煉鐵.2.C+O2=點(diǎn)燃CO2燃料的利用3.2KClO3=加熱KCl+3O2實(shí)驗(yàn)室制O24.CH4+2O2=點(diǎn)燃CO2+2H2O也是燃料的利用5.CuO+H2=加熱Cu+H2O氫氣還原氧化銅第四頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四環(huán)己烯催化環(huán)氧化反應(yīng)的研究新進(jìn)展近年來(lái),催化環(huán)己烯環(huán)氧化越來(lái)越受到關(guān)注,因?yàn)樗捎昧藖?lái)源方便和具有環(huán)保性質(zhì)的氧化劑。反應(yīng)中采用了各種氧化劑如過(guò)氧化氫(雙氧水),叔丁基過(guò)氧化氫(TBHP)和分子氧(O2),以及各種含有各種配體(如席夫堿、卟啉、酞菁和雜多酸)的過(guò)渡金屬催化劑。對(duì)有關(guān)反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了討論第五頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四四、氧化還原反應(yīng)方程式的配平三、氧化還原電對(duì)第一節(jié)氧化還原反應(yīng)的基本概念二、氧化劑和還原劑一、氧化值第六頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四一、氧化值(oxidationagent)

氧化值定義為某元素一個(gè)原子的荷電數(shù),這種荷電數(shù)由假設(shè)把每個(gè)化學(xué)鍵中的電子指定給電負(fù)性較大的原子而求得。確定元素的氧化值時(shí),必須了解化合物的結(jié)構(gòu)。

和的結(jié)構(gòu)為:-O—S—O-OS-O—S—S—S—S—O-OOOO第七頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四電負(fù)性(Electronegativity)

又稱(chēng)為相對(duì)電負(fù)性,簡(jiǎn)稱(chēng)電負(fù)性。電負(fù)性綜合考慮了電離能和電子親合能,首先由萊納斯·卡爾·鮑林于1932年引入電負(fù)性的概念,用來(lái)表示兩個(gè)不同原子形成化學(xué)鍵時(shí)吸引電子能力的相對(duì)強(qiáng)弱。鮑林給電負(fù)性下的定義為“電負(fù)性是元素的原子在化合物中吸引電子能力的標(biāo)度”。元素電負(fù)性數(shù)值越大,表示其原子在化合物中吸引電子的能力越強(qiáng);反之,電負(fù)性數(shù)值越小,相應(yīng)原子在化合物中吸引電子的能力越弱(稀有氣體原子除外)。第八頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四常見(jiàn)元素電負(fù)性(鮑林標(biāo)度)氫2.1鋰1.0鈹1.57硼2.04碳2.55氮3.04氧3.44氟4.0鈉0.93鎂1.31鋁1.61硅1.90磷2.19硫2.58氯3.16鉀0.82鈣1.00錳1.55鐵1.83鎳1.91銅1.9鋅1.65鎵1.81鍺2.01砷2.18硒2.48溴2.96銣0.82鍶0.95銀1.93碘2.66鋇0.89金2.54鉛2.33一般來(lái)說(shuō),電負(fù)性大于1.8的是非金屬元素,小于1.8的是金屬元素,在1.8左右的元素既有金屬性又有非金屬性第九頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

確定氧化值的方法如下:(1)在單質(zhì)中,元素的氧化值為零。(2)O元素的氧化值,在正常氧化物中皆為

-2;但在過(guò)氧化物中為-1;在OF2中為+2。

(3)H元素在一般化合物中的氧化值為+1;但在金屬氫化物中為-1。(4)在簡(jiǎn)單離子中,元素的氧化值等于該元素離子的電荷數(shù);在復(fù)雜離子中,元素的氧化值代數(shù)和等于離子的電荷數(shù)。(5)分子中所有元素氧化值代數(shù)和等于零。

例題第十頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四在K2Cr2O7中,Cr元素的氧化值為+6。例7-1計(jì)算K2Cr2O7中Cr元素的氧化值。

解:在K2Cr2O7中,O元素的氧化值為-2,K元素的氧化值為+1。設(shè)Cr元素的氧化值為x,則有:第十一頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

元素的氧化值發(fā)生變化的反應(yīng)稱(chēng)為氧化還原反應(yīng)。在氧化還原反應(yīng)中,元素的氧化值升高的過(guò)程稱(chēng)為氧化(oxidation);氧化值降低的過(guò)程稱(chēng)為還原(reduction)。

二、氧化劑(oxidizingagent)和還原劑(reductionagent)CuO+H2=Cu+H2O加熱Cu2+Cu0還原H20H20氧化第十二頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

使其他物質(zhì)氧化(元素的氧化值升高)而本身被還原(元素的氧化值降低)的物質(zhì)稱(chēng)為氧化劑(oxidizingagent);使其他物質(zhì)還原(元素的氧化值降低)而本身被氧化(元素的氧化值升高)的物質(zhì)稱(chēng)為還原劑(reductionagent)

。CuO+H2=Cu+H2O氧化劑:CuO還原劑:H2第十三頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四三、氧化還原電對(duì)任何氧化還原反應(yīng)都是由兩個(gè)“半反應(yīng)”組成的,一個(gè)是氧化劑被還原的半反應(yīng),一個(gè)是還原劑被氧化的半反應(yīng)。Cu2++ZnCu+Zn2+

Cu2++2e-CuZn+Zn2+2e-第十四頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

氧化劑與它的還原產(chǎn)物及還原劑與它的氧化產(chǎn)物稱(chēng)為氧化還原電對(duì),簡(jiǎn)稱(chēng)為電對(duì)。其中,氧化值較高的物質(zhì)稱(chēng)為氧化型物質(zhì),用符號(hào)Ox表示;氧化值較低的物質(zhì)稱(chēng)為還原型物質(zhì),用符號(hào)Red表示。書(shū)寫(xiě)電對(duì)時(shí),氧化型物質(zhì)在左側(cè),還原型物質(zhì)在右側(cè),中間用斜線(xiàn)“/”隔開(kāi),寫(xiě)成Ox/Red。

三、氧化還原電對(duì)第十五頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四電對(duì)的轉(zhuǎn)換關(guān)系:-oOx+ze-=RRed第十六頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

在氧化還原電對(duì)中,氧化型物質(zhì)得電子,在反應(yīng)中作氧化劑;還原型物質(zhì)失電子,在反應(yīng)中作還原劑。氧化型物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)的還原型物質(zhì)的還原能力就越弱;氧化型物質(zhì)的氧化能力越弱,其對(duì)應(yīng)的還原型物質(zhì)的還原能力就越強(qiáng)。MnO4-/Mn2+MnO4-氧化能力強(qiáng)是強(qiáng)氧化劑Mn2+還原能力強(qiáng)是強(qiáng)還原劑第十七頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四先將兩個(gè)半反應(yīng)配平,再將兩個(gè)半反應(yīng)合并為氧化還原反應(yīng)的方法稱(chēng)為離子-電子法。(1)將反應(yīng)物和產(chǎn)物以離子形式寫(xiě)出,例如:

四、氧化還原反應(yīng)方程式的配平

(2)將氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng),一個(gè)發(fā)生氧化反應(yīng),另一個(gè)發(fā)生還原反應(yīng):(3)分別配平兩個(gè)半反應(yīng):第十八頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四(4)確定兩個(gè)半反應(yīng)得、失電子數(shù)的最小公倍數(shù),將兩個(gè)半反應(yīng)分別乘以相應(yīng)系數(shù),使其得、失電子數(shù)相等,再將兩個(gè)半反應(yīng)合并為一個(gè)配平的氧化還原反應(yīng)的離子方程式。最后,在配平的離子方程式中添加不參與反應(yīng)的陽(yáng)離子和陰離子,寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)式,就可以得到配平的氧化還原反應(yīng)方程式。第十九頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四第一節(jié)原電池利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱(chēng)為原電池。從理論上講,任何自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。第二十頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

1.原電池中的鹽橋.鹽橋的作用是構(gòu)成原電池的通路和維持溶液的電中性。2.原電池組成由兩個(gè)半電池,半電池又稱(chēng)電極,每一個(gè)電極都是由電極導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液組成。

第二十一頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

3.半電池反應(yīng)或電極反應(yīng)分別在兩個(gè)半電池中發(fā)生的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng),稱(chēng)為半電池反應(yīng)或電極反應(yīng)。原電池的兩極所發(fā)生的總的氧化還原反應(yīng)稱(chēng)為電池反應(yīng)。4.在原電池中,流出電子的電極稱(chēng)為負(fù)極,流入電子的電極稱(chēng)為正極。原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。

第二十二頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四正極反應(yīng):負(fù)極反應(yīng):原電池反應(yīng):第二十三頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四書(shū)寫(xiě)原電池符號(hào)的方法如下:(1)在半電池中用“|”表示電極導(dǎo)體與電解質(zhì)溶液之間的界面。(2)原電池的負(fù)極寫(xiě)在左側(cè),正極寫(xiě)在右側(cè)并用“+”、“-”標(biāo)明正、負(fù)極,把正極與負(fù)極用鹽橋連接,鹽橋用“”表示,鹽橋兩側(cè)是兩個(gè)電極的電解質(zhì)溶液。

========第二十四頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

(3)溶液要注明濃度,氣體要注明分壓。(4)如果電極中沒(méi)有電極導(dǎo)體,必須外加一惰性電極導(dǎo)體,惰性電極導(dǎo)體通常是鉑或石墨。====第二十五頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四設(shè)計(jì)成原電池,寫(xiě)出該原電池的符號(hào)。解:先將氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng):氧化反應(yīng):

原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。因此組成原電池時(shí),電對(duì)為正極,電對(duì)為負(fù)極。原電池符號(hào)為:

例7-2將氧化還原反應(yīng):還原反應(yīng):

====第二十六頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四第三節(jié)電極電勢(shì)和原電池的電動(dòng)勢(shì)

一、電極電勢(shì)的產(chǎn)生二、原電池的電動(dòng)勢(shì)

三、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)四、原電池的電動(dòng)勢(shì)與反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能變的關(guān)系五、能斯特方程第二十七頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

一、電極電勢(shì)(electrodepotential)的產(chǎn)生溶解沉積第二十八頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四這種產(chǎn)生于金屬表面與該金屬離子溶液之間的電勢(shì)差稱(chēng)為電對(duì)

的電極電勢(shì)。

金屬電極的電極電勢(shì)第二十九頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

二、原電池(primarycell)的電動(dòng)勢(shì)

在沒(méi)有電流通過(guò)的情況下,正、負(fù)兩極的電極電勢(shì)之差稱(chēng)之為原電池的電動(dòng)勢(shì)。

第三十頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四三、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(standardelectrodepotential)

IUPAC建議用標(biāo)準(zhǔn)氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)電極。這個(gè)建議已被接受,并成為正式的約定。根據(jù)這個(gè)規(guī)定,電極的電極電勢(shì)就是給定電極與同溫度下標(biāo)準(zhǔn)氫電極所組成的原電池的電動(dòng)勢(shì)。

第三十一頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

(一)標(biāo)準(zhǔn)氫電極

第三十二頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

這種產(chǎn)生在100kPaH2飽和了的鉑片與H+活度為1的酸溶液之間的電勢(shì)差,稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì)。規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì)為零:

吸附在鉑片上的H2與溶液中的H+建立了如下動(dòng)態(tài)平衡:

第三十三頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四====(-)標(biāo)準(zhǔn)氫電極待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)電極(+)(二)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)量第三十四頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四測(cè)定銅電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)第三十五頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四四、原電池的電動(dòng)勢(shì)與反應(yīng)的摩

爾吉布斯自由能變的關(guān)系

在等溫、等壓條件下,系統(tǒng)的吉布斯自由能變等于系統(tǒng)所做的最大非體積功。對(duì)于電池反應(yīng)來(lái)說(shuō),最大非體積功就是最大電功。

上式除以反應(yīng)進(jìn)度得:電池反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行時(shí):

例題第三十六頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

例7-3宇宙飛船上使用的氫-氧燃料電池,其電池反應(yīng)為:計(jì)算298.15K時(shí)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變和電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)。解:反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋涸姵氐臉?biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為:第三十七頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

某給定電極的電極反應(yīng)為:五、能斯特(Nernst)方程

電池反應(yīng)為:====(-)標(biāo)準(zhǔn)氫電極待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)電極(+)把該電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池:

第三十八頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

上式可改寫(xiě)為:上式稱(chēng)為能斯特方程。例題由上式可得:電池反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能變?yōu)椋旱谌彭?yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

例7-4寫(xiě)出下列電極反應(yīng)的能斯特方程式:解:上述電極反應(yīng)的能斯特方程分別為:第四十頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

溫度為298.15K時(shí),將T、R、F的量值代入能斯特方程:根據(jù)能斯特方程,在一定溫度下,對(duì)給定電極,氧化型物質(zhì)或還原型物質(zhì)的活度的變化將引引電極電勢(shì)的變化。增大氧化型物質(zhì)的活度或降低還原型物質(zhì)的活度,都會(huì)使電極電勢(shì)增大;降低氧化型物質(zhì)的活度或增大還原型物質(zhì)的活度,將使電極電勢(shì)減小。例題第四十一頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

例7-5298.15K時(shí),V。計(jì)算將金屬銀插在A(yíng)gNO3溶液中組成Ag+/Ag電極的電極電勢(shì)。解:Ag+/Ag電極的電極電勢(shì)為:第四十二頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四例7-6298.15K時(shí),V。計(jì)算將鉑絲插在、c(Fe2+)=0.10mol·L-1溶液中組成Fe3+/Fe2+電極的電極電勢(shì)。解:電極的電極電勢(shì)為:第四十三頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四例7-7已知298.15K時(shí),1.512V。把鉑絲插入、c(Mn2+)=1.0mol·L-1、

溶液中,計(jì)算電極的電極電勢(shì)。

解:電極的電極電勢(shì)為:第四十四頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四一、比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱

二、計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)

三、判斷氧化還原反應(yīng)的方向

四、確定氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度

五、元素電勢(shì)圖

第四節(jié)電極電勢(shì)的應(yīng)用

第四十五頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四一、比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱電極電勢(shì)反映出電極中氧化型物質(zhì)得到電子的能力和還原型物質(zhì)失去電子的能力。電極的電極電勢(shì)越大,就意味著電極反應(yīng):越容易進(jìn)行,氧化型物質(zhì)越易得到電子,是越強(qiáng)的氧化劑;第四十六頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四一、比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱電極的電極電勢(shì)越小,電極中的還原型物質(zhì)越易失去電子,是越強(qiáng)的還原劑;而對(duì)應(yīng)的氧化型物質(zhì)越難得到電子,是越弱的氧化劑。第四十七頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

用電極電勢(shì)比較氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱時(shí),要考慮濃度及pH等因素的影響。當(dāng)電對(duì)處于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,必須計(jì)算出各電對(duì)的電極電勢(shì),然后再進(jìn)行比較。例題第四十八頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四例7-8在298.15K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,從下列電對(duì)中選擇出最強(qiáng)的氧化劑和最強(qiáng)的還原劑,并列出各種氧化型物質(zhì)的氧化能力和還原型物質(zhì)的還原能力的強(qiáng)弱順序。解:有關(guān)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為:;;;;。第四十九頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四上述電對(duì)中,最大,因此,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下電對(duì)中的氧化型物質(zhì)Cl2是最強(qiáng)的氧化劑;而最小,電對(duì)Sn4+/Sn2+中的還原型物質(zhì)Sn2+是最強(qiáng)的還原劑。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,上述電對(duì)中氧化型物質(zhì)的氧化能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋哼€原型物質(zhì)的還原能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋旱谖迨?yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四

在原電池中,電極電勢(shì)較大的電極是原電池的正極,電極電勢(shì)較小的電極是原電池的負(fù)極。原電池的電動(dòng)勢(shì)等于正極的電極電勢(shì)減去負(fù)極的電極電勢(shì)。二、計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)例題第五十一頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四例7-9在298.15K時(shí),將銀絲插入AgNO3溶液中,鉑片插入FeSO4和Fe2(SO4)3混合溶液中組成原電池。試分別計(jì)算出下列兩種情況下原電池的電動(dòng)勢(shì),并寫(xiě)出原電池符號(hào)、電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。解:,。第五十二頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四(1),在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下電對(duì)Ag+/Ag為原電池正極,F(xiàn)e3+/Fe2+

為原電池的負(fù)極。原電池的電動(dòng)勢(shì)為:

原電池符號(hào)為:====電極反應(yīng)和電池反應(yīng)分別為:正極反應(yīng):電池反應(yīng):第五十三頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四(2)電對(duì)和的電極電勢(shì)分別為:由于E(Ag+/Ag)<E(Fe3+/Fe2+),電對(duì)Fe3+/Fe2+為正極,Ag+/Ag為負(fù)極。第五十四頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四原電池電動(dòng)勢(shì)為:====原電池符號(hào)為:電極反應(yīng)和電池反應(yīng)分別為:正極反應(yīng):負(fù)極反應(yīng):電池反應(yīng):第五十五頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四三、判斷氧化還原反應(yīng)的方向時(shí),,反應(yīng)正向進(jìn)行;時(shí),,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);時(shí),,反應(yīng)逆向進(jìn)行。

只有時(shí),氧化還原反應(yīng)才能自動(dòng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。例題第五十六頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四例7-10判斷298.15K時(shí),氧化還原反應(yīng):在下列條件下進(jìn)行的方向。解:,。(1)由于,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下Pb2+為氧化劑,Sn為還原劑,上述氧化還原反應(yīng)正向進(jìn)行。第五十七頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四(2)電對(duì)的電極電勢(shì)分別為:

由于E(Sn2+/Sn)>E(Pb2+/Pb),因此將電對(duì)Pb2+/Pb和Sn2+/Sn組成氧化還原反應(yīng)時(shí),Sn2+作氧化劑,Pb作還原劑,上述氧化還原反應(yīng)逆向進(jìn)行。第五十八頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四四、確定氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度

氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度可以用反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)來(lái)衡量。當(dāng)T=298.15K時(shí),上式可改寫(xiě)為:

原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)越大,氧化還原反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)也越大,反應(yīng)進(jìn)行得就越完全。

例題第五十九頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四例7-11試估計(jì)298.15K時(shí)反應(yīng):

進(jìn)行的限度。解:反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為:

298.15K時(shí)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為:

很大,說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行得很完全。第六十頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四例7-12298.15K時(shí):解:在298.15K、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下將兩個(gè)電極設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池,電極

AgCl/Ag

為負(fù)極,電極

Ag+/Ag為正極。原電池符號(hào)為:試求298.15K時(shí)AgCl的標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)。====正極反應(yīng):負(fù)極反應(yīng):電池反應(yīng):;;第六十一頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四298.15K時(shí),電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為:298.15K時(shí),AgCl的標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)為:

第六十二頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四第五節(jié)直接電勢(shì)法測(cè)定溶液的一、指示電極二、參比電極三、溶液的測(cè)定第六十三頁(yè),共七十頁(yè),編輯于2023年,星期四一、指示電極

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