【正文】 7。L1時 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 ))( C u ( N H1) / c( C u243f2++ =Kc無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 Cu2+(aq) + 2e Cu(s) 1lg2))( C u ( N H1lg2/ C u )( C u)}( C ul g {2/ C u )Cu(12243f222?=?+=+=+=++++KEcE/ C u )( C u 2 +E第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 Cu(NH3)42+(aq)+2e Cu(s)+4NH3(aq) 當 c(OH)=c(Cu(NH3)42+)=L1時， E(Cu2+/Cu)=? E (Cu(NH3)42+/Cu)=? c(OH)=c(Cu(NH3)42+)= 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 4. 配合物的生成對電極電勢的影響 例：已知 E (Cu2+/Cu)=， Kf (Cu(NH3)42+)= 1012， 在 Cu2+/Cu半 電池中加入氨水，當 c(OH)=L 1時 例 : 已知 E (Fe3+/Fe2+)=， Ksp(Fe(OH)3)= 1039， Ksp(Fe(OH)2)= 1017， 在 Fe3+和 Fe2+組成的半電池中加入 NaOH，達到平 衡時保持 c(OH)= 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 沉淀 溶解平衡 : AgCl(s)+ e Ag(s) +Cl (aq) 10sp /)( C l]/)( A g[ ??+ ?==ccKccE(Ag+/Ag)=+ lgKsp/[c(Cl)/c ] = Ag Cl Ag+ 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 解 : 電極反應 Ag+(aq)+e Ag(s) / A g )(A g +EcccczE/)( A glgV05 /)( A glgV05 / A g)( A g++++=+= 3. 沉淀的生成對電極電勢的影響 例：已知電極反應 Ag+(aq)+e Ag (s) E (Ag+/Ag)= 若加入 NaCl，使產(chǎn)生 AgCl沉淀，當達到平衡 時，使 Cl濃度為 1mol 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 EMF = E(Cu2+/Cu) E(Zn2+/Zn) = ()V = 0 . 7 9 2 4 Vl g 0 . 120 . 0 5 9 2 V0 . 7 6 2 1 V ?=+?=cczEE /)( Z nlgV0 5 9 )( Z n/ Z n )( Z n 222 +++ +=V2 5 1 V0 5 9 =+=cczEE /)( C ulgV0 5 9 )( C u/ C u )( C u 222 +++ +=第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 氧化態(tài)濃度減小， E(O/R)值減小，氧化態(tài)氧化能力減小，還原態(tài)的還原能力增大。L1)||Cu2+( 22 ]/ )I ([1lg2V0 5 9 )/I(IccEE ?? +=2212 ]/)(H[]/)(Ol g [2V0 5 9 ccppEE ++=（ 3）電極反應中有氣體參加，則氣體用分壓表示。 MnO4(aq)+8H+(aq) +5e Mn2++4H2O(l) ccccccEE)/( M n])/(H][)/( M n O[lg50 . 0 5 9 2 V)/ M n( M n O28424 ++?+? +=第七章 氧化還原反應與電化學基礎 如電極反應 出現(xiàn)在氧化態(tài)一端的物質(zhì)寫在公式的分 子， 反之在分母。mol1 J： 電池反應的反應商，等于產(chǎn)物濃度以化學計量數(shù)為冪的乘積與反應物濃度以化學計量數(shù)為冪的乘積之比。mol1 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 2．電池反應的 Nernst方程式 —— EMF(T)與 EMF 關系 JzF RTTETE )()( MFMF ?=第七章 氧化還原反應與電化學基礎 對于氧化還原反應 aA + bB cC + dD ?rGm(T) = ?rGm(T) + ?rGm(T)= zFEMF ?rGm (T)= zFE MF 則 而 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 EMF(T)：某溫度 T時電池反應電動勢 EMF(T)：某溫度 T時電池反應標準電動勢 z： 電池反應方程式中電子得失數(shù) F： 法拉第常量， 96485J mol1 ()V = 2 104Jmol1) 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 例：若把下列反應排成原電池，計算電池 的 EMF 及反應的 ΔrGm Cr2O72(aq)+6Cl(aq)+14H+ 2Cr3+(aq)+3Cl2(g)+7H2O(l) 解： 電對 Cr2O72/Cr3+ Cl2/Cl 電極反應 6Cl(aq) 3Cl2(g)+6e 負極 E = Cr2O72(aq)+14H+(aq)+6e 2Cr3+(aq)+7H2O(l) E = 正極 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 EMF=E+ E– = E (Cr2O72/Cr3+) E (Cl2/Cl) == ΔrGm= zFEMF= 6 96485Jmol1 EMF： 電池電動勢， V (Electromotive Force of Cell) ?rGm：吉布斯函數(shù)變， Jmol1=96485J 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 Redox: 強氧化劑 +強還原劑 =弱還原劑 +弱氧化劑 自發(fā)的氧化還原反應總是由強氧化劑和強還原劑向生成弱還原劑和弱氧化劑的方向進行。L1Zn2+溶液 1mol 0 . 1 ) Cl ( c ?電對 Hg2Cl2/Hg ?電極電勢 V 268 . 0 /Hg) Cl (Hg 2 2 = E ?電極組成 | | | ) L ( Cl (s) Cl Hg (l) Hg Pt 1 2 2 ? 或 (1molL1的硫酸溶液，不斷通入 p(H2) =100kPa純 H2 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 ?電極組成 Pt|H2(100kPa)|H+(1mol 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 標準電極電勢 E (O/R) (Standard Electrode Potential) 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 標準氫電極構造示意圖 Pt電極 H2， 100kPa 1mol （ 3）所有的純液體或固體均為最穩(wěn)定或最常見的形態(tài) 。 （ 2）溶液中所有物質(zhì)的濃度均為 1mol 溶解 沉積 M(s) Mz+(aq)+ze 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 意義 金屬越活潑 失電子趨勢越大 電極表面積累 的負電荷越多 E(O/R)值越小 故還原態(tài)物質(zhì) 的還原能力越強 得電子趨勢越大 故氧化態(tài)物質(zhì) 的氧化能力越強 金屬越不活潑 電極表面積累 的正電荷越多 E(O/R)值越大 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 2. 意義 原電池的電動勢是 使電池反應發(fā)生的化學驅(qū)動力。 電極電勢 (Electrode Potential) 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 (a) 若 M是活潑金屬 Zn，溶解的趨勢 沉積的趨勢，溶液帶“ +”，電極帶“ ”,形成雙電層，產(chǎn)生電勢差 —— 電極電勢 (平衡 )，用E(Zn2+/Zn) 表示。 同時 Mn+ + ne M 沉積 金屬越不活潑，溶液越濃，這種傾向越大。 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 解： 負極，氧化反應 Zn(s) Zn2+(aq)+2e 正極，還原反應 2H+(aq)+2e H2(g) 氧化還原反應 Zn(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2(g) 例：已知下列電池圖解： Zn(s)|Zn2+(c1)||H+(c2)|H2(p ) | Pt 寫出原電池的電極反應和電池反應。 6. 陰陽極 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 （ ） Zn ZnSO4 CuSO4 Cu（ +） 2. 半電池中兩相界面用 “ |” 表示 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 — 電池圖解式，電池符號 原電池表示方法 1. 負極寫左邊，正極寫右邊 兩種溶液間用 “ ， ” ，兩種固體間也用 “ |” ，純?nèi)芤汉蜌怏w寫在惰性電極一邊，用 “ ， ” 隔開。 Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) 4. 電池反應 (Cell Reaction) 無機化學 (Inanic Chemistry) 西南科技大學 ? 電子的流出極叫負極： Zn極 ? 電子的流入極叫正極： Cu極 第七章 氧化還原反應與電化學基礎 5. 正負極 ? 陽極 (Pos