【正文】 6/18 9 (1)當元素的氧化數為最高值時 ， 它的氧化數不能再增大 ， 只能做氧化劑 。 ③ 氟在其所有化合物中的氧化數都為 1；其他鹵素 ， 除了與電負性更大的鹵素結合時 （ 如 ClF、 ICl3） 或與氧結合時具有正的氧化數外 ， 氧化數都為 1。 氧化數 （ oxidation number） 氧化值 第一節(jié) 氧化 還原反應的基本概念 2021/6/18 6 氧化數 ? （ 1） 在單質中 ， 元素的氧化數為零 。2021/6/18 1 醫(yī)用化學 趙華 第五章 氧化 還原反應與電極電勢 oxidation reduction reaction ＆ electrode potential 2021/6/18 2 第五章 氧化還原反應與電極電勢 ? 氧化 還原反應的基本概念 ? 電極電勢 ? 電勢法測定溶液的 pH值 判斷氧化劑和還原劑的相對強弱 判斷氧化 還原反應的方向 2021/6/18 3 教學基本要求 ? 掌握標準電極電勢及應用； Nernst方程式的計算。 如 Cl N P4（ 白磷 ）分子中 ， 元素的氧化數都為零 。 2021/6/18 7 ? 氧化值可為整數，也可為分數。 如 Cr2O7 MnO4是常用的氧化劑 。 氧化劑 (oxidant)： 氧化值降低的物質 。 在這一共軛關系中 ， 若物質的氧化態(tài)的氧化性越強 ， 與其共軛的還原態(tài)物質的還原性就越弱；反之 ， 物質還原態(tài)的還原性越強 ， 則與它共軛的氧化態(tài)物質的氧化性就越弱 。 2. 原電池的組成： 原電池是由兩 個半電池組成 。 同一相中不同物質之間 ， 及電極中其它相界面用 “ ， ” 分開 。 原電池符號可寫為： ()Pt∣ Fe3+(c1)， Fe2+(c2)‖ MnO4 (c3)， Mn2+(c4)， H+(c5) ∣ Pt(+) 原電池 練習：將氧化 還原反應設計成原電池 ， 并寫出原電池符號： MnO4 + Fe2+ + H+ → Mn2+ + Fe3+ + H2O 2021/6/18 22 例：寫出原電池： ()Pt∣ Sn2+(c1)， Sn4+(c2)‖Fe3+ (c3)， Fe2+(c4)∣ Pt(+) 的電極反應及電池反應式。如 Zn + Cu2+ Cu + Zn2+ ??(Cu2+/Cu)= 9V ??(Zn2+/Zn)= 8V ? 電池的正負極 正極 ── ??高的電對： Cu2+ + 2e → Cu (還原反應 ) 負極 ── ??低的電對： Zn → Zn2+ + 2e (氧化反應 ) ? 標準電極電勢的應用 2021/6/18 30 標準電極電勢表 () 半反應 ?? /V Na++e Na Zn2++2e Zn 8 Pb2++2e Pb 2 2H++2e H2 00 Cu2++2e Cu 9 O2+2H++2e H2O2 Cl2+ 2e 2Cl 27 MnO4+8H++5e Mn2++4H2O 氧化劑的氧化能力增強 還原劑的還原能力增強 電極電勢 2021/6/18 31 三、影響電極電勢的因素 1. 能斯特方程式 (Nernst equation) 一般地： a Ox + ne b Red ? 電極電勢的 Nernst方程 當 T=(室溫 )，代入各常數 等，得 ?常用的 Nernst方程 ： baθO x/ R e dO x/ R e d ]Re d[]Ox[lgn+?=?bR e daOxθO x/ R e dO x/ R e d cclnnFRT+?=?電極電勢 2021/6/18 32 使用能斯特方程式時應 注意 ? Nernst方程適用于水溶液，一般溫度不是過高或過低的情況。 解 ： c(MnO4) = c(Mn2+) = 1 molL1時 2021/6/18 36 電極電勢 ?(MnO4/Mn2+)值隨 [H+]的降低而明顯減弱 ， 凡有H+離子參加的電極反應 ， 酸度對電極電勢的影響均較大 ， 有時還能影響氧化 還原反應的產物 。 H+(mol 解： 查表得 ??(Cr2O72/Cr3+) = (正極 ) ??(Fe3+/Fe2+)= (負極 ) E? ＝ ??(Cr2O72/Cr3+) － ??(Fe3+/Fe2+) ＝ － ＝ 標準狀態(tài)下，反應正向進行。 例： 判斷下列反應： Sn2+ + Pb Pb2+ +Sn在下列條件下 能否自發(fā)進行。 若 Eθ ＞ +, 反應正向進行， 電極電勢的應用 2021/6/18 45 第五節(jié) 電勢法測定溶液的 pH值 在一定溫度下 ， 電極電勢 ? 值隨溶液的離子濃度的改變而改變 ， 離子濃度是 ? 值的函數 ， 反之 ， 只要知道了電極電勢 ， 就可求算出離子濃度的大小 。 ? 測定 pH常用的復合電極： 玻璃電極 AgCl/Ag電極 玻璃電極 甘汞電極 ? 參比電極的補充液由外套上端小孔加入。 電勢法測定溶液的 pH值 2021/6/18 50 三、電勢法測定溶液的 pH值 測定 pH時 ， 常用玻璃電極作指示電極 ， 甘汞電極作參比電極；組成原電池 。 一、參比電極 （ reference electrode ） 已知電極電勢 φ 值的電極，穩(wěn)定且不受試液組成變化影響。 Sn2+ + 2e Sn ?? = Pb2