【正文】 72+ 2N*O+6H+=2NO3 + 2Cr3++3H2O Cr*2O72+14H+ + 6e = 2Cr3++7H2O N*O + 2H2O =NO3 +4H++3e ? 電對(duì) ： Cr2O72／ Cr3+ ； NO3 ／ N*O ☆ Cl2 + 2OH == Cl + ClO + H2O Cl2 +2e == 2Cl Cl2+4OH ==2ClO +2e +2H2O ? 電對(duì) ： Cl2 ／ Cl ； ClO ／ Cl ? [O]／ [R] 即 [氧化態(tài) ]／ [還原態(tài) ] 15 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 Balancing of oxidation reduction reaction equation 一、 氧化數(shù)法 The oxidation number method 二 、 半反應(yīng)法 (離子 —電子法 ) The halfreaction method: ion electron method 16 整個(gè)反應(yīng)被氧化的元素氧化值的升高總數(shù)與被還原的元素氧化值的降低總數(shù)相等。 6. 電中性化合物各元素氧化數(shù)的代數(shù)和等于零；多原子離子中各元素氧化數(shù)的代數(shù)和等于該離子所帶電荷數(shù) 。 ? （ 3）氧化數(shù)可以是分?jǐn)?shù)。 （ 2） 氧化數(shù) (Oxidation number) 一、 氧化 與 還原 （ 1） 氧化還原概念的發(fā)展 覆蓋范圍擴(kuò)大 3 電負(fù)性的周期律 (門(mén)捷列夫長(zhǎng)式周期表 )： ? 同一周期：從左到右， X增大，最大的是 F， ? 同一主族：從上到下， X減小，最小的是 Cs H He Li Be B C N O F* Ne Na Mg 過(guò)渡元素 Al Si P S Cl Ar Cs* 4 ` ? 氧化數(shù)： ? （ 1）得到電子為負(fù)氧化數(shù)，失去電子為正氧化數(shù)，數(shù)值與得失電子數(shù)一致。 3. 除過(guò)氧化物 ( 如 H2O2 )、超氧化物 ( 如 KO2 ) 和含有 F－ O 鍵的化合物 ( 如 OF2 ) 外，化合物中 O 原子的氧化數(shù)均為 2，例如 H2O 中的 O 原子。 氧化作用與還原作用。 本例中氧化劑和還原 劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)為 10和 3： 10 HClO3 + 3 P4 10 HCl + 12 H3PO4 ● 平衡還原原子和氧化原子之外的其他原子 ,在多數(shù)情況 下是 H原子和 O原子。 24 .. . .V........................ ..... . .... ...........Z nC uZ n S O 4C u S O 4鹽橋丹尼爾設(shè)計(jì)了一個(gè)特 殊的裝置，是電子的 傳遞通過(guò)外電路進(jìn)行。 通常內(nèi)盛飽和 KCl 溶液或 NH4NO3 溶液 (以瓊膠作成凍膠 )。 Cr*2O72+ 2N*O+6H+=2NO3 + 2Cr3++3H2O 解： Cr*2O72+14H+ + 6e = 2Cr3++7H2O N*O +2H2O =NO3 +4H+ +3e Cr*2O72+14H+ + 6e = 2Cr3++7H2O(+) N*O +2H2O =NO3 +4H+ +3e() 31 .. . .V........................ ..... . .... ...........Z nC uZ n S O 4C u S O 4鹽橋 電極電勢(shì) 丹尼爾電池：為什么在兩個(gè) 電極之間發(fā)生電子沿一定方 向的轉(zhuǎn)移呢？ 雙電層理論：平衡電極電位 . ......................... ...... .... ...........Z nC uZ n S O 4C u S O 4++++ + +++ ++C u2 ++ 2 e C u Z n Z n + 2e2 +32 . ......................... ...... .... ...........Z nC uZ n S O 4C u S O 4++++ + +++ ++C u2 ++ 2 e C u Z n Z n + 2e2 +電極電位 φ：根據(jù)雙電層理論 1）銅電極有一個(gè)平衡電極電位 φ：為銅棒與溶液的接界電位，為正值。電化學(xué)中規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)氫電極的 電極電勢(shì) 為零，即 Φ?(H+/H2) = 0V 以鋅電極為例，用 標(biāo)準(zhǔn)氫電極與標(biāo)準(zhǔn)鋅電極（即在,c(Zn2+) = 1 mol?L1的 鋅電極）組成原電池。 在使用該表時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值與電極反應(yīng)物質(zhì)的計(jì)量無(wú)關(guān)。 這是能從表中獲得的最重要的信息之 一 ， 其實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(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 。 原則上任何氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池，但原電池反應(yīng)卻可以不是氧化還原反應(yīng)，甚至可以不是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)。進(jìn)入萊 比錫大學(xué)后，在奧斯特瓦爾德指導(dǎo)下 學(xué)習(xí)和工作。例如 MnO–4 + 8H+ + 5e – ? Mn2+ + H2O [氧化態(tài) ] a ———— [還原態(tài) ] b [MnO–4] [H+] 8 = —————— [Mn2+] 55 有關(guān)能斯特方程式的計(jì)算 利用能斯特方程式，可以計(jì)算不同條件下的電極電位值。 Zn︱ Zn2+（ ） ‖Zn2+（ ） ︱ Zn 解： φ= φ 。（ φ NO3 / NO =, φ Cu2+/Cu = ） 解： 把反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池： 正極： NO3+4H+ +3 e==NO+2H2O 負(fù)極： Cu==Cu2++2e φ += φ++ lg[H+]4= E= φ + φ ==,正向可以自發(fā)進(jìn)行。 ? 例如：海水中含有 I、 Br ，假設(shè)二者的濃度均為 10 4mol/l，如果只想把以單質(zhì)的形式提取出來(lái)，試通過(guò)計(jì)算確定選擇什么樣的氧化劑（標(biāo)準(zhǔn)電極電位數(shù)值范圍） 解查表： I、 Br 被氧化到單質(zhì)的 φ。 與 K0SP有以下關(guān)系 ： =nE。 φ A / V C l O 4 C l O 3 H C l O 2 H C l O C l 2 C l 。70 ? 可以看出： φ。 ?在酸性中，如果歧化，則組成的電池為 （ +） Cl2+2e→2Cl （ ） 2H2O+Cl2 →2HClO+2H ++2e E。dm3) = 3Ag+(1 mol 。dm3) + 4H+( 107mol不歧化。 左 ，可以發(fā)生 歧化反應(yīng)。69 標(biāo)準(zhǔn)電極電位圖的應(yīng)用（ 351頁(yè)）