氧化還原反應(yīng)與電極電勢(shì)-資料下載頁(yè)
2025-05-15 06:43本頁(yè)面
【正文】 Fe3++e Fe2+(?? =) 若 [Fe3+]= [I]= 103molL1, [Fe2+]= molL1, 判斷反應(yīng)： 2Fe3++2I 2Fe2++I2 進(jìn)行的方向，并與標(biāo)準(zhǔn)態(tài) 時(shí)比較。 解： 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下， E? = ??－ ??= － ＝ ＞ 0， 反應(yīng)正向進(jìn)行 。 非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， ?(I2/I)=??(I2/I)() lg(1/ 103)2 = + = ∴ E? = ??+－ ??= － = ＜ 0， 反應(yīng)逆向進(jìn)行 。 ]Fe[]Fe[)Fe/Fe()Fe/Fe(232323++++?++ ?+?=?)V( 3==??+= －電極電勢(shì)的應(yīng)用 2021/6/18 43 2. 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的兩個(gè)電對(duì)的 ? (? 248。)， 按照 ? 值高的氧化型和 ? 值低的還原型作用，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。 例： 判斷下列反應(yīng)： Sn2+ + Pb Pb2+ +Sn在下列條件下 能否自發(fā)進(jìn)行。①標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下； ② c(Pb2+)=?L1， c(Sn2+)=?L1。 Sn2+ + 2e Sn ?? = Pb2+ + 2e Pb ?? = 解： ① 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， 反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行 。 ② ?(Pb2+/Pb) =??( Pb2+/Pb) + (189。)lgc(Pb2+) = + (189。) = (V) ?(Sn2+/Sn) =??(Sn2+/Sn) = 此條件下， 反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行 。 電極電勢(shì)的應(yīng)用 2021/6/18 44 通常情況下 ， ?θ 是決定電極電勢(shì)大小的主要因素 ， 所以有時(shí)也用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的電動(dòng)勢(shì)值來 粗略判斷 非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氧化 還原反應(yīng)進(jìn)行的方向 ，條件 是有關(guān)電對(duì)的 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)相差較大 。 一般地 若 E θ ＜ +， 反應(yīng)逆向進(jìn)行。 若 Eθ ＞ +, 反應(yīng)正向進(jìn)行， 電極電勢(shì)的應(yīng)用 2021/6/18 45 第五節(jié) 電勢(shì)法測(cè)定溶液的 pH值 在一定溫度下 ， 電極電勢(shì) ? 值隨溶液的離子濃度的改變而改變 ， 離子濃度是 ? 值的函數(shù) ， 反之 ， 只要知道了電極電勢(shì) ， 就可求算出離子濃度的大小 。 電勢(shì)法： 通過測(cè)定 參比電極和指示電極 組成的電池 的電動(dòng)勢(shì)來求離子濃度的分析方法 。 一、參比電極 （ reference electrode ） 已知電極電勢(shì) φ 值的電極，穩(wěn)定且不受試液組成變化影響。 2021/6/18 46 常用參比電極：甘汞電極和 AgCl電極 1. 飽和甘汞電極 (SCE) 電極組成 Pt | Hg2Cl2(s)| Hg (l) | Cl(c) 電極反應(yīng) Hg2Cl2(s) + 2e 2Hg(l) + 2Cl 電勢(shì)法測(cè)定溶液的 pH值 2021/6/18 47 二、指示電極 (indicator electrode) 當(dāng)一個(gè)電極的電極電勢(shì)與溶液中待測(cè)離子濃度之間符合能斯特方程式時(shí) ， 該電極可作為該待測(cè)離子的 指示電極 。 常用指示電極： 玻璃電極 （ glass electrode） 復(fù)合電極 （ bination electrode） 電極電勢(shì)對(duì) H+離子濃度 (活度 )的變化符合Nernst方程的電極 ， 稱為 pH指示電極 。 電勢(shì)法測(cè)定溶液的 pH值 2021/6/18 48 1. 玻璃電極 ? 使用最廣泛的 pH指示電極為玻璃電極 (glass electrode)。 ? 玻璃電極的玻璃管的下端接有半球型玻璃薄膜 (約為 )，膜內(nèi)裝有鹽酸溶液，并用氯化銀 銀電極作內(nèi)參比電極。 ? 玻璃電極的電極電位與待測(cè)溶液的氫離子濃度也符合 Nernst方程： 指示電極 ， )(pH0 5 9 1 待測(cè)??=? 玻璃玻璃2021/6/18 49 (bination electrode) ? 將指示電極和參比電極組裝在一起就構(gòu)成復(fù)合電極。 ? 測(cè)定 pH常用的復(fù)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(bǔ)充液由外套上端小孔加入。 ? 復(fù)合電極的優(yōu)點(diǎn)在于使用方便，并且測(cè)定值較穩(wěn)定。 電勢(shì)法測(cè)定溶液的 pH值 2021/6/18 50 三、電勢(shì)法測(cè)定溶液的 pH值 測(cè)定 pH時(shí) ， 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 。 (－ ) 玻璃電極 │待測(cè) pH溶液 ║飽和甘汞電極 (+) 或 (－ ) Ag, AgCl(s)│HCl( mol?L1) │玻璃膜 │pH待測(cè)溶液 玻璃電極 (指示電極 ) ║KCl(飽和 ) │Hg2Cl2(s), Hg, Pt (+) 飽和甘汞電極 (參比電極 ) 室溫 ()時(shí) ， 則該電池電動(dòng)勢(shì)為： E=φSCE－ φ玻璃 =－ (φθ玻璃 － ) 電勢(shì)法測(cè)定溶液的 pH值 2021/6/18 51 兩次測(cè)定電動(dòng)勢(shì)法 Es= － (φθ玻璃 － ) Ex= － (φθ玻璃 － ) 05 91 EEpHpH sxsx?+=電勢(shì)法測(cè)定溶液的 pH值 用玻璃電極－甘汞電極 (或復(fù)合電極 )分別測(cè)定已知 pHs值 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液和待測(cè) pHx值溶液的電動(dòng)勢(shì) Es 和 Ex 。 （ 兩式相減 ） 2021/6/18 52 復(fù)習(xí)、練習(xí)： 復(fù)習(xí)思考題、習(xí)題 預(yù)習(xí) ：第六章 原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu) 本 章 重 點(diǎn) 原電池的概念、組成及其表示方法； Nernst方程式的計(jì)算及電極電勢(shì)的應(yīng)用； 用電勢(shì)法測(cè)定溶液 pH值的原理與方法。
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