氧化還原與氧化還原滴定zhou(存儲(chǔ)版)
【正文】 準(zhǔn)狀態(tài)下（任意狀態(tài)下）的 電動(dòng)勢(shì)判據(jù)： 非 標(biāo) 準(zhǔn)狀 態(tài) 下 ：ε 0 反 應(yīng) 正 向 自 發(fā)ε =0 反 應(yīng) 處 于 平 衡狀 態(tài)ε 0 反 應(yīng) 正 向 非 自 發(fā) ，逆向 自 發(fā)非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下判斷反應(yīng)自發(fā)性的電動(dòng)勢(shì)判據(jù) mG n F ?? ? ?r自由能與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系 0 lnm r mG G R T Q? ? ? ?r00l n l n l nQR T K R T Q R TK? ? ? ?nF ???（化學(xué)反應(yīng)等溫方程） 標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與熱力學(xué)常數(shù)、平衡常數(shù)、反應(yīng)商的關(guān)系 0rm0rm0rm非 標(biāo) 準(zhǔn)狀 態(tài) 下 ：Δ G 0 , K Q , ε 0 反 應(yīng) 正 向 自 發(fā)Δ G = 0 , K = Q , ε =0 反 應(yīng) 處 于 平 衡狀 態(tài)Δ G 0 , K Q , ε 0 反 應(yīng) 正 向 非 自 發(fā) ，逆向 自 發(fā)非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，自由能判據(jù)、平衡常數(shù)判據(jù)、電動(dòng)勢(shì)判據(jù) 0lnmQG R T n FK?? ? ? ?r00mG nF ???r 0lnRT K?0000 ( )lg0 .0 5 9 2 0 .0 5 9 2n E EnK? ??? 判斷反應(yīng)進(jìn)行的限度 —— 求平衡常數(shù) 例 1018 計(jì)算 AgCl的溶度積常數(shù) Ksp 000 . 2 2 2 30 . 7 9 9 6A g C l e A g C l E VA g e A g E V??? ? ???Ksp1，所以在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是非自發(fā)的 解： 將逆反應(yīng)組成原電池 AgCl=Ag++Cl 00( ) 0 . 7 9 9 6( ) 0 . 2 2 2 3A g e A g E VA g C l A g C l e E V??? ? ? ?? ? ? ?00l g 9 . 7 5 80 . 0 5 9 1 6nK ???1001 1 . 7 4 1 0spK K?? ? ? 氧化還原滴定法 : 間接法 : H2C2O4 2 2 240 0 2( ) / / /0 . 0 5 9 2 l g [ ]2H g C N H g H g H g H g H gE E E H g? ? ??? ? ?20 424[ ( ) ][ ] [ ]fH g CNKH g CN????得到： 201[]fHg K? ? 電極電勢(shì)及電池電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用 計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì) 例：計(jì)算原電池 Cd|Cd2+( ][M n][Hlg2 24????E2O 4[ H ] l g41ppE?????3. 沉淀對(duì)電極電勢(shì)的影響 在溶液中加入 NaCl，使生成 AgCl沉淀，體系中的 [Ag+]減小， /AgAg?E降低。L1或 ，即濃度為 1mol 2+ 2+F e /F e F e +2 e F e = VE ?3 + 2 + 3 + 2 +F e /F e F e + e F e = 0 .7 7 1 VE ?Fe2+做氧化劑考慮時(shí)： Fe2+做還原劑考慮時(shí)： 2 + 2 +S n /S n S n + 2 e S n 0 .1 3 6 VE ? ?4+ 2+ 4+ 2+S n /S n S n +2 e S n 54VE ? ?Sn2+做氧化劑考慮時(shí)： Sn2+做還原劑考慮時(shí)： 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的用途二 用途二：判斷標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向 一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)： 強(qiáng)氧化劑 氧化型 1 + 還原型 2 = 還原型 1 + 氧化型 2 強(qiáng)還原劑 弱氧化劑 弱還原劑 電對(duì) 1 電對(duì) 2 +2+2+2+2+LiZnFeSnPb4+2+23+242SnCuIFeBrMnOF+H2+2+2+SnCuIFeBrMnFLiZnFeSnPb2H氧 化 型 還 原 型弱氧化劑 強(qiáng)氧化劑 強(qiáng)還原劑 弱還原劑 一個(gè)氧化還原反應(yīng)： 氧化型 1 + 還原型 2 = 還原型 1 + 氧化型 2 電對(duì) 1 電對(duì) 2 如果要自發(fā)進(jìn)行： 電對(duì) 1的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) 電對(duì) 2的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) 較大的電對(duì)的氧化型可以 與 較小的電對(duì)的還原型反應(yīng)。 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的定義 2+θC u / C uE + 2θH /HE 2+θZ n / Z nE/θE氧 化 型 還 原 型標(biāo)準(zhǔn)銅電極 標(biāo)準(zhǔn)氫電極 標(biāo)準(zhǔn)鋅電極 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)： θE標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的表示 注意： 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是一個(gè) 熱力學(xué)常數(shù) ，其值不會(huì)隨計(jì)量系數(shù)而改變，也不會(huì)隨反應(yīng)進(jìn)行的方向而改變。 電極電勢(shì)的重要意義 以 標(biāo)準(zhǔn)氫電極 為 參比電極 ，將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與待測(cè)電極組成原電池，通過(guò) 測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì) ，即可測(cè)量待測(cè)電極的電極電勢(shì)。當(dāng)流過(guò)電池的電流趨于零時(shí)，兩電極間的電勢(shì)差達(dá)到極大值，該值就等于電池的 電動(dòng)勢(shì) ，電動(dòng)勢(shì)主要來(lái)源于電池的相界面 兩類相界面電勢(shì)差 電極電勢(shì)：電極的電子導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液兩相界面的電勢(shì)差 液接電勢(shì) ，兩種溶液接界面形成的電勢(shì)差 鹽橋通過(guò)兩個(gè)接界面分別連接正極和負(fù)極溶液，從而消除液接電勢(shì)；單液電池沒(méi)有液接電勢(shì) 電極電勢(shì)：電極的電子導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液兩相界面的電勢(shì)差，即 固體與液體相界面 電勢(shì)差。L1，用鹽橋連接，構(gòu)成一個(gè)原電池，測(cè)定出其正極是濃度為1mol 電對(duì)： Mn+/M 電極組成式： M|Mn+(c) 電極反應(yīng)： Mn++ne=M 舉例： Cu2+/Cu Cu|Cu2+(c) Cu2++2e=Cu Ag+/Ag Ag|Ag+(c) Ag++e=Ag 氣體電極 以惰性導(dǎo)體 (Pt)浸入非金屬離子溶液中，并通入對(duì)應(yīng)的氣體。 氧化數(shù)的概念 確定氧化數(shù)的規(guī)則： (1)在單質(zhì) (如 Cu , O2 , P4等 )中 ， 原子的氧化數(shù)為零 。 氧化數(shù) (oxidation number) 是指該元素一個(gè)原子的 表觀電荷數(shù)。 原電池基本概念 總反應(yīng) Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ 銅鋅原電池 (丹尼爾電池 ， Daniell Electrolytic Cell) 正極反應(yīng) （ 還原反應(yīng) ） Cu2++2e=Cu 負(fù)極反應(yīng) （ 氧化反應(yīng) ） Zn=Zn2++2e 原電池 電極反應(yīng) 電極組成式 電池組成式（電池符號(hào)） 電池反應(yīng) 原電池的組成和表示 銅電極： Cu | Cu2+ (c1)； 鋅電極 ： Zn | Zn2+ (c2)； 負(fù)極： Zn = Zn2+＋ 2e 正極： Cu2+＋ 2e = Cu 電極反應(yīng) 電極組成式 固體 液體兩相界面 注意； 必須將所有參加電極反應(yīng)的物質(zhì) 寫(xiě)入電極組成式 電池符號(hào) : () Zn | Zn2+(c1) || Cu2+(c2) | Cu (+)
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