氧化還原反應(yīng)與應(yīng)用電化學(xué)(編輯修改稿)
2025-02-14 01:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 lL1) | H2(100kPa)∣ Pt 實(shí)驗(yàn)測得電池的電動勢為 ， 即： ?ZnZnE /2V0 .0 0 0V7 6 ??V76 ??? ZnZnE V ? ? ? ??? ?? EEE MF半反應(yīng) 半反應(yīng) Eθ(Ox/Red) Eθ(Ox/Red) K時酸性水溶液中一些常用的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 書中附錄 7 ☆ 表中電對按 Eθ (Ox/Red)代數(shù)值由小到大的順序排列。 Eθ(Ox/Red)代數(shù)值越大，表示此電對中氧化型的氧化性越強(qiáng)； Eθ(Ox/Red)代數(shù)值越小 , 電對中的還原型的還原性越強(qiáng)。 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表 ☆ 對同一電對而言，氧化型的氧化性越強(qiáng)，還原型的還 原性就越弱，反之亦然。 ☆ 判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。 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。 ☆ E?無加和性 1 . 3 6 V , ( a q )Cl e( g )Cl21 1 . 3 6 V , ( a q )2 C l 2e)g(Clθ2θ2????????EE☆ 一些電對的 E?與介質(zhì)的酸堿性有關(guān) , 因此有 表和 表之分。 θAE θBE☆ Eθ是水溶液系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 對于非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)、非水溶液，不能用其比較物質(zhì)的氧化還原能力 思考 附錄中給出的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的數(shù)據(jù)是電極反應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，溫度為 勢，如果電極不處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，溫度也不是，電極電勢如何得到？ Zn | Zn2+( L1) T=400K ?/2??ZnZnE、影響電極電勢的因素 —Nernst方程式 Nernst方程式：綜合了上述影響因素的計算 EOx/Red的公式。 ?標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 EθOx/Red ：只考慮電極本性的影響，故只能用于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的氧化還原反應(yīng)。 ?非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下 ， EOx/Red： 考慮電極本性、反應(yīng)物濃度、溫度以及溶液的酸度等因素。 對任一電極反應(yīng)： Ox(氧化型 ) + ne? Red(還原型 ) 式中 n為電極反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)，上式即為電極電勢的 能斯特方程式 bdaOxcclnFRTERenE ?? ?Nernst方程式 溫度在 ，將幾個常數(shù)代入上式，則濃度對電極電勢的影響： bdaOxbdaOxccnEccnEReRelg05 lg96 485E?????????☆ 規(guī)定電極反應(yīng)均寫成 還原反應(yīng)的形式 ，即 Ox(氧化型 ) + ne? Red(還原型 ) ☆ 組成電對的物質(zhì)為固體或純液體時，不列入方程式中。 ☆ 氣體物質(zhì)用相對壓力 p/p? 表示。 ☆ 如果在電極反應(yīng)中，除氧化態(tài)、還原態(tài)物質(zhì)外，參加電極反應(yīng)的還有 其他物質(zhì) 如 H＋ 、 OH?，則應(yīng)把這些物質(zhì)的濃度也表示在能斯特方程式中。 電極反應(yīng) O2 + 4H+ + 4e? 2H2O 其 ， 能斯特方程分別為 ? ?? ?? ?4)/()/( //22222??? ccppEEHOOHOOHO ???電對 MnO4–/MnO2的電極反應(yīng)為 MnO4– + 2H2O + 3e MnO2(s) + 4OH? 其能斯特方程分別為 4)/Mn()/Mn(42424lg3???? ??HOM n OM n OOM n OOccEE ?bdaoxcclnFRTERenE ?? ?影響電極電勢的幾種因素： ① 氧化態(tài)、還原態(tài)的濃度 ② 酸度對電極電勢的影響 例 已知半反應(yīng) MnO4 + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O EΘ= 。 cMnO4 = cMn2＋ = L1， T = 298K。 計算 （ 1） cH＋ = molL1 和 （ 2） cH＋ = 107molL1時的 E 值各是多少 ? 解：由能斯特方程可得： ??????? ??2424248)/Mn()/Mn( lg50 5 MnHM n OMnOMnOcccEE ?（ 1）當(dāng) cH＋ ＝ molL1 時 E ＝ ＋ ──── lg 8
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