【正文】 (Sn4+/Sn2+) 判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？ 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 結(jié)論： 正反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行， 逆反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。L1時(shí) 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) ))( C u ( N H1) / c( C u243f2++ =Kc無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) Cu2+(aq) + 2e Cu(s) 1lg2))( C u ( N H1lg2/ C u )( C u)}( C ul g {2/ C u )Cu(12243f222?=?+=+=+=++++KEcE/ C u )( C u 2 +E第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) Cu(NH3)42+(aq)+2e Cu(s)+4NH3(aq) 當(dāng) c(OH)=c(Cu(NH3)42+)= 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 沉淀 溶解平衡 : AgCl(s)+ e Ag(s) +Cl (aq) 10sp /)( C l]/)( A g[ ??+ ?==ccKccE(Ag+/Ag)=+ lgKsp/[c(Cl)/c ] = Ag Cl Ag+ 22 ]/ )I ([1lg2V0 5 9 )/I(IccEE ?? +=2212 ]/)(H[]/)(Ol g [2V0 5 9 ccppEE ++=（ 3）電極反應(yīng)中有氣體參加，則氣體用分壓表示。 mol1 ()V = 2 104J 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) Redox: 強(qiáng)氧化劑 +強(qiáng)還原劑 =弱還原劑 +弱氧化劑 自發(fā)的氧化還原反應(yīng)總是由強(qiáng)氧化劑和強(qiáng)還原劑向生成弱還原劑和弱氧化劑的方向進(jìn)行。 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 E (O/R) (Standard Electrode Potential) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 標(biāo)準(zhǔn)氫電極構(gòu)造示意圖 Pt電極 H2， 100kPa 1mol 電極電勢 (Electrode Potential) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) (a) 若 M是活潑金屬 Zn，溶解的趨勢 沉積的趨勢，溶液帶“ +”，電極帶“ ”,形成雙電層，產(chǎn)生電勢差 —— 電極電勢 (平衡 )，用E(Zn2+/Zn) 表示。 Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) 4. 電池反應(yīng) (Cell Reaction) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) ? 電子的流出極叫負(fù)極： Zn極 ? 電子的流入極叫正極： Cu極 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 5. 正負(fù)極 ? 陽極 (Positive Electrode)： 凡是進(jìn)行氧化反應(yīng)的電極叫陽極。 這種借助自發(fā)的氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱 原電池 (Primary Cell)。兩金屬用導(dǎo)線相連，中間連一個(gè)檢流計(jì)。 2. 配平步驟 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 例：配平反應(yīng)方程式 KMnO4(aq)+K2SO4(aq) MnSO4(aq)+K2SO4(aq) 在酸性溶液中 解 ： I MnO4 + SO32 SO42 + Mn2+ SO32 + H2O = SO42 + 2H+ + 2e ② II MnO4 + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O ① 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) III ① 2+② 5得： 2MnO4 + 16H+ + 10e = 2Mn2+ + 8H2O 5SO32 + 5H2O = 5SO42 + 10H+ + 10e +） 2MnO4 + 5SO32 + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42 + 3H2O 2KMnO4+5K2SO4+3H2SO4 = 2MnSO4+K2SO4+3H2O 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 一邊多 n個(gè) O加 2n個(gè) H+，另一邊加 n個(gè)H2O 一邊多 n個(gè) O加 n個(gè) H2O，另一邊加 2n個(gè) OH 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 酸性介質(zhì)中 堿性 介質(zhì)中 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 1. 一個(gè)反應(yīng)，等溫等壓條件下，若 ΔrGm 0，反應(yīng)可在標(biāo)態(tài)下自發(fā)進(jìn)行 原電池 的 引出 Zn(s)+CuSO4(aq) ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔrGm = 如 Mg(s)+Cl2(g) MgCl2(s) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 2. 失去電子的過程叫氧化， 得到電子的過程叫還原 Zn(s) Zn2+(aq)+2e Cu2+(aq)+2e Cu(s) 局限性：形成共價(jià)分子的氧化過程不存在失電子過程。 基本概念 167。 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 3. 確定 ? 在單質(zhì)中，元素的氧化數(shù)為零； ? 在中性分子中所有原子氧化數(shù)代數(shù)和應(yīng)等于零； ? 除金屬氫化物（如 NaH）外，化合物中氫的氧化數(shù)均為 +1； 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) ? 在所有的氟化物中氟的氧化數(shù)為 1。 電化學(xué)電池 (Electrochemistry Battery) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 2. ΔrGm = Wmax , 可以對外做最大有用功 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 現(xiàn)把上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成一種裝置，使ΔrGm 的減少轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋1 Cu KCl (aq) 鹽 橋 原電池 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 現(xiàn)象： （ 1）檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)： Zn是負(fù)極， Cu是正極； （ 2） Zn片溶解， Cu片上有 Cu析出； （ 3）取出鹽橋，指針回零，放入鹽橋，指針偏 轉(zhuǎn)，說明鹽橋構(gòu)成了電的通路。 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 進(jìn)行氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的兩個(gè)不同的區(qū)域，也稱電極。 Zn|ZnSO4 CuSO4|Cu Pt|Fe2+， Fe3+ Fe3+， Fe2+|Pt 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) Zn|ZnSO4 || CuSO4|Cu Zn(s)|ZnSO4(c1)||CuSO4(c2)|Cu(s) 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 3. 兩半電池之間用 “ ||” 表示 4. 注明溶液的濃度 (氣體注明分壓 ) 、相態(tài) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 解： 電對 Fe3+/Fe2+ Ag+/Ag 氧化反應(yīng) Fe2+(aq) Fe3+ (aq) +e () 還原反應(yīng) Ag+ (aq) +e Ag (s) (+) Pt | Fe2+(c1)， Fe3+(c2) || Ag+(c3) | Ag Fe2+(c1) | Fe3+(c2) || Ag+(c3) | Ag 例：將 Fe2+(aq)+Ag+(aq) Fe3+(aq)+Ag組 成原電池，用電池圖解式表示。 3. 確定 EMF = E+(O/R) E(O/R) 1. 表示 如 EMF = E (Cu2+/Cu) E (Zn2+/Zn) 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 正負(fù)電極之間的平衡電勢差 EMF=E+(O/R)E(O/R） 如 EMF=E(Cu2+/Cu)E(Zn2+/Zn) 標(biāo)態(tài) EMF = E+ E 原電池的電動(dòng)勢 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) （ 1）所有的氣體分壓均為 1?105Pa(100kPa)。L1) ?電極反應(yīng) 2H+(aq) + 2e H2(g) ?標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 E (H+/H2)= H+/H2 ?電對 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) 橡皮塞 飽和 KCL KCL晶體 素瓷 素瓷 Hg2Cl2 Hg 第七章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ) 甘汞電極構(gòu)造示意圖 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) (KCl飽和溶液 ) ?飽和甘汞電極 L ) Cl ( 1 ? = c E(Hg2Cl2/Hg) = ?電極反應(yīng) ? ? + + ) aq ( Cl 22Hg(l) 2e (s) Cl Hg 2 2 ?標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極 = L1 molV1V1L1)|Cu(s) 計(jì)算兩電極的電極電勢及 EMF 。L1，求此時(shí) E(Fe3+/Fe2+)=? E (Fe(OH)3/Fe(OH)2)=? c(Fe3+)=Ksp(Fe(OH)3) c(Fe2+)=Ksp(Fe(OH)2) 無機(jī)化學(xué) (Inanic Chemistry) 西南科技大學(xué) Fe3+(aq) + e Fe2+(aq) )/ F e( F e 23 ++E)( F e( O H ))( F e( O H ))/ F e( F e)( F e)( F e)/ F e( F e17392sp3sp232323?=??+=+=+=??++++++KK