【正文】
c C dV???????4244 2 02( / ) 592 ( )( / ) l g2 ( )Sn Snc SnE Sn Sn Ec SnV?????????4 2 2( / ) ( / )E S n S n E Cd Cd? ? ??正極: Sn4+/Sn2+ 負(fù)極: Cd2+/Cd E V? ??? ? ?電極反應(yīng): 正極: Sn4+ +2e=Sn2+ 負(fù)極: Cd=Cd2+ + 2e 總反應(yīng): Sn4+ +Cd=Sn2+ +Cd2+ 判斷反應(yīng)的方向 化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向的判斷方法: 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下: ,非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下: 0rmG? rmG?0 ( , , ,a b s pK K K K K 穩(wěn)如 )非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下: 0QK濃 度 商 ( 壓 力 商 ) 與 比 較 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下: 例 1014 印刷電路板反應(yīng): 3 2 222Fe C u Fe C u? ? ???3 2 020/ 0 . 7 7 1/ 0 . 3 3 7F e F e E VC u C u E V???????氧化性強(qiáng)弱順序: Fe3+Cu2+ 還原性強(qiáng)弱順序: CuFe2+ 強(qiáng)氧化劑 (ox1)+強(qiáng)還原劑 (red2)=弱還原劑 (red1)+弱氧化劑 (ox2) Fe3+ Cu Fe2+ Cu2+ 0 0 00EE??????標(biāo) 準(zhǔn) 電 動(dòng) 勢(shì) :3 2 020/ 0 . 7 7 1/ 0 . 3 3 7F e F e E VC u C u E V???????正 極 :負(fù) 極 :所以反應(yīng)正向是自發(fā)的。 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 下(所有物質(zhì)的活度等于 1),標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)大于 0的反應(yīng)均是自發(fā)的,標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)小于 0的反應(yīng)均是非自發(fā)的。 結(jié)論: 000000??????標(biāo) 準(zhǔn) 狀 態(tài) 下 :反 應(yīng) 正 向 自 發(fā)反 應(yīng) 處 于 平 衡 狀 態(tài)反 應(yīng) 正 向 非 自 發(fā) , 逆 向 自 發(fā)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) 00mG nF ???r標(biāo)準(zhǔn)自由能與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系: 00mG nF ???r 0lnRT K?標(biāo)準(zhǔn)自由能、標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)之間的關(guān)系 標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與熱力學(xué)常數(shù)、平衡常數(shù)的關(guān)系 0 0 0rm0 0 0rm0 0 0rm標(biāo) 準(zhǔn)狀 態(tài) 下 :Δ G 0 , K 1 , ε 0 反 應(yīng) 正 向 自 發(fā)Δ G = 0 , K = 1 , ε =0 反 應(yīng) 處 于 平 衡狀 態(tài)Δ G 0 , K 1 , ε 0 反 應(yīng) 正 向 非 自 發(fā) ,逆向 自 發(fā)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下, 自由能判據(jù)、平衡常數(shù)判據(jù)、電動(dòng)勢(shì)判據(jù) 例 1015 判斷反應(yīng) 22P b S n P b S n???? 在下列條件下的反應(yīng)方向 ( 1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 ( 2) c(Pb2+)=L1,c(Sn2+)=L1) 解 :( 1) 金屬活動(dòng)性順序: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 20/ 0 . 1 2 6/ 0 . 1 3 6P b P b E VS n S n E V??????反應(yīng)可以進(jìn)行 ( 2)由 Nernst方程式計(jì)算得到: 22( / ) 0 . 1 5 6 2( / ) 0 . 1 2 7 : 2E P b P b V P b P b eE S n S n V S n e S n??? ? ? ?? ? ? ?負(fù) 極 :正 極22Sn Pb Sn Pb??? ? ?因此電池總反應(yīng)為 ( ) 0V? ? ? ? ? ? ?電池電動(dòng)勢(shì)為: 非標(biāo)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 : H2C2O42H2O Na2C2O4 :自身做指示劑:無(wú)色變淺紅色 : 溫度:標(biāo)定需要加熱,溫度不能太高,否則草酸分解 測(cè)定 H2O Fe2+不要加熱 酸度:使用 H2SO4酸化 催化劑:自催化反應(yīng) Mn2+,可以加少量 Mn2+ 滴定分類介紹 高錳酸鉀法 氧化還原滴定法 重鉻酸鉀法 測(cè)定亞鐵離子 : 直接法 :二苯胺磺酸鈉 無(wú)色變藍(lán)紫色 : 酸度:使用 H3PO4酸化 氧化還原滴定法 碘量法 直接碘量法: 測(cè)定物質(zhì):維生素 C S2O32 SO32等還原性物質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)溶液:碘標(biāo)準(zhǔn)溶液 (間接法配制:用砒霜、 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定) 測(cè)定方法:直接以碘標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定待測(cè)物質(zhì) 指示劑:淀粉,變色:藍(lán)色出現(xiàn) 間接碘量法: Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液 測(cè)定物質(zhì): Cu2+ MnO4 H2O2 等氧化性物質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)溶液: Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液 (間接法配制:用 K2Cr2O KBrO3等標(biāo)定) 測(cè)定方法: 以 I與待測(cè)物質(zhì)反應(yīng),再用 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定析出的 I2 指示劑:淀粉,變色:藍(lán)色消失