氧化還原ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用 將某種元素不同氧化態(tài)之間按氧化數(shù)從高到低順序排列，各氧化態(tài)之間用直線連接，直線上方表明兩氧化態(tài)之間轉(zhuǎn)換的 Eθ ，構(gòu)成該元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)圖，簡(jiǎn)稱元素電勢(shì)圖，又稱拉提默圖。 解 ： Cr2O72 + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O n = 6 ， )(2)(14)()/()/(327232723272lg6??????? ??CrHOCrCrOCrCrOCrcccEE ?溶液酸度對(duì)電極電位的影響 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 由于 H+濃度以 14次方的倍數(shù)影響，因此 pH = 6時(shí)，電極電位從 + +，降低了 +，表明 Cr2O72的氧化性較標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的氧化性明顯降低。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 使用 Nernst方程式的幾點(diǎn)說(shuō)明： 1. Nernst方程式適用于任意濃度、溫度下 E的計(jì)算。mol1, F = 96500 C 弱氧化劑 + 弱還原劑 Cu + Zn2+ 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向 氧化還原反應(yīng)的方向可根據(jù) E 進(jìn)行判斷。 表中，最強(qiáng)的氧化劑是 MnO4，最強(qiáng)的還原劑是 Na。 電極電勢(shì)絕對(duì)值無(wú)法直接測(cè)定，使用的是相對(duì)值，以 標(biāo)準(zhǔn)氫電極 （ SHE）為參照。 （ 4）當(dāng)氣體或液體不能和普通導(dǎo)線相連時(shí)，應(yīng)以不活潑的惰性導(dǎo)體做電極，如：鉑或碳作電極極板起導(dǎo)電作用。 “ |”表示不同相界面，同一相的不同物質(zhì)用“ ,”隔開(kāi)。 理論上講，任何一個(gè)氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。 多原子離子中所有原子的氧化數(shù)的和等于離 子的電荷數(shù)。 (2) 單原子離子中原子的氧化數(shù)等于離子的電荷 例如 Na+離子中 Na的氧化數(shù)為＋ 1。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 (3) 氧的氧化數(shù)在大多數(shù)化合物中為 2，但在過(guò)氧化物中為 1，如在 H2O Na2O2中；在超氧化物中為 1/2，如在 KO2中。 氧化數(shù) 可為整數(shù)，也可為分?jǐn)?shù)。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 原電池的組成： 兩個(gè)半電池（或電極）。 “ ||”表示鹽橋。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 電極類(lèi)型 ⑴ 金屬電極 如： Zn2+/Zn電極， 電極組成式 Zn(s) | Zn2+(c) 電極反應(yīng) Zn2+ + 2e Zn ⑵ 氣體電極 如：氯氣電極， 電極組成式 Pt(s) | Cl2(p) | Cl (c) 電極反應(yīng) Cl2 + 2e 2Cl 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 氣體電極 將氣體通入其相應(yīng)離子溶液中，并用惰性導(dǎo)體作導(dǎo)電極板所構(gòu)成。 1. 標(biāo)準(zhǔn)氫電極 IUPAC規(guī)定 ESHE= V 2H+(aq) + 2e H2(g) T=， p(H2)=100kPa c(H2)=1 mol 較強(qiáng)氧化劑對(duì)應(yīng)的還原劑型物質(zhì)的還原能力較弱，較強(qiáng)還原劑對(duì)應(yīng)的氧化劑型物質(zhì)的氧化能力較弱。 只有 E+ E ，電池反應(yīng)才可能自發(fā)進(jìn)行。mol1代入，得室溫下， V0 5 9 20θθ.lgnEK ?上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 在等溫等壓下，系統(tǒng) Gibbs降低值等于可逆 程中對(duì)外所作的最大非體積功。 2. 純液體、純固體和溶劑不寫(xiě)入方程中。 所以： VVE CrOCr )10(146)/( 3272 ??????因?yàn)椋?c（ Cr2O72 ） =c（ Cr3+ ） =1mol/L， pH=6， c（ H+） = 106mol/L， n = 6 溶液酸度不僅對(duì)電對(duì)的電極電勢(shì)產(chǎn)生影響，有時(shí)還能改變氧化劑的還原產(chǎn)物；如 MnO4 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 例 已知： E ? （ Pb2+/Pb） = ，將它與氫 電極組成原電池 （ –） Pb | Pb2+（ 1mol/L） || H+（ 1mol/L） |H2（ 100kPa）， Pt（ +） 問(wèn)（ 1）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， 2H+ +Pb H2＋ Pb2+反應(yīng)能 發(fā)生嗎？ （ 2）若在上述氫電極的 H+溶液中加入 NaAc，并使平衡后 溶液中 HAc和 Ac濃度均為 1mol/L， H2的分壓為 100kPa，反應(yīng)方向?qū)l(fā)生變化嗎？ 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 解 ：（ 1）由于正極發(fā)生還原反應(yīng) 2H+ + 2e H2 E ? （ H+/H2） = 負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) Pb2+ + 2e Pb E ? （ Pb2+/Pb） = 電池反應(yīng)為： 2H+ +Pb H2＋ Pb2+ E ? =（ E + ? – E –? ） = E + ? （ H+/H2） – E –? （ Pb2+/Pb） = （ ） = 0 E ? 0，反應(yīng)能正向自發(fā)進(jìn)行。 FeO4 2 Fe 3+ Fe 2+ Fe 如：酸性溶液中，鐵元素的電勢(shì)圖 注：元素電勢(shì)圖有酸堿介質(zhì)之分。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下： E(Ox1/Red1)E(Ox2/Red2)， E0， ?Gm0, 反應(yīng)正向自發(fā) ； E(Ox1/Red1)E(Ox2/Red2)， E0， ?Gm0, 反應(yīng)逆向自發(fā) ； E(Ox1/Red1)=E(Ox2/Red2)， E=0， ?Gm=0, 反應(yīng)達(dá)到平衡 。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 例 電極反應(yīng) Cr2O72 + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O E ? = ， 若 Cr2O72 和 Cr3+ 濃度均為 1mol/L， 求 ， pH = 。 nFQRTEE ln?? θ上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 對(duì)于任意一個(gè)已配平的氧化還原方程式： bdaOxeOxddccccQ)()()()(2121ReRe?反應(yīng)商： aOx1 + bRed2 dRed1 + eOx2 bdaOxeOxddccccnFRTEE)()()()(ln2121ReRe?? ?池池bdaOxeOxddccccnEE)()()()(lg0 5 2121ReRe?? ?池池電池電動(dòng)勢(shì)的Nernst方程式 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 對(duì)于任一電極反應(yīng) bdaOxdOxdOx ccnFRTEE)()(ln
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