氧化還原反應(yīng)與電極電勢-閱讀頁
2025-06-04 06:43本頁面
【正文】 24θ24]Hl g [50 . 0 5 9 1 6)Mn/M n O(]Mn[]H[]M n O[lg50 . 0 5 9 1 6)Mn/M n O()Mn/M n O(++?++?+?+?+?=?+?=?2021/6/18 35 氧化態(tài)濃度 越大 或還原態(tài)的濃度 越小 ， 都會使電極電勢 增大 。 【 例題 】 已知電極反應(yīng)： Ce4+ + e Ce3+ (?θ＝ +) 試分別計算氧化態(tài)物質(zhì)濃度由標準狀態(tài)變?yōu)?[Ce4+]=L1時的電極電勢 ? 值 。L1時 解：當 [Ce4+]= 例 1. 在 298K時，已知電極反應(yīng)： MnO4 + 8H+ + 5e 2Mn2++4H2O ?o(MnO4/Mn2+)=， 電極中氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)的濃度均以標準狀態(tài)濃度計 。L1時和變?yōu)?1 107molL1時 ， ?(MnO4/Mn2+)= 當 [H+]=1 107molL1， 求 ()下列條件時的電極電勢。L1) ? (V) 10 ? =+(1 1014) = 1 ? =??= 1 103 ? =+(1 103) = 1 107 ? =+(1 107) = 1432723272 ][H lg6)Cr/OCr( )Cr/OCr( ++??+ +?=?電極電勢 2021/6/18 38 第四節(jié) 電極電勢的應(yīng)用 一、比較氧化劑和還原劑的相對強弱 電極電勢的相對大小反映氧化 還原電對得失電子的難易程度。 ? 電極電勢越低 ， Red越易失去電子變成其共軛的 Ox， 即 Red還原能力越強 ， 其共軛 Ox的氧化能力越弱 。 ? 對于一個氧化還原反應(yīng) Ox1 + Red2 Red1 + Ox2 電池組成 Pt | Ox2(aq), Red2(aq) || Ox1(aq), Red1(aq) | Pt 原電池電動勢 E = ? (Ox1/Red1)－ ? (Ox2/Red2) 二、判斷氧化 還原反應(yīng)的方向 電極電勢的應(yīng)用 2021/6/18 40 ? ?(Ox1/Red1)?(Ox2/Red2)， E0， 反應(yīng)正向自發(fā)； ? ?(Ox1/Red1)=?(Ox2/Red2)， E=0， 反應(yīng)達到平衡； ? ?(Ox1/Red1) ?(Ox2/Red2)， E0，反應(yīng)逆向自發(fā)。 電極電勢的應(yīng)用 2021/6/18 41 例 1. 判斷 Cr2O72 + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 標準條件下的反應(yīng)方向 。 電極電勢的應(yīng)用 2021/6/18 42 例 2： I2+2e 2I(?? =) Fe3++e Fe2+(?? =) 若 [Fe3+]= [I]= 103molL1, 判斷反應(yīng)： 2Fe3++2I 2Fe2++I2 進行的方向，并與標準態(tài) 時比較。 非標準狀態(tài)下， ?(I2/I)=??(I2/I)() lg(1/ 103)2 = + = ∴ E? = ??+－ ??= － = ＜ 0， 反應(yīng)逆向進行 。)， 按照 ? 值高的氧化型和 ? 值低的還原型作用，反應(yīng)自發(fā)進行。①標準狀態(tài)下； ② c(Pb2+)=?L1， c(Sn2+)=?L1。 ② ?(Pb2+/Pb) =??( Pb2+/Pb) + (189。) = (V) ?(Sn2+/Sn) =??(Sn2+/Sn) = 此條件下， 反應(yīng)正向自發(fā)進行 。 一般地 若 E θ ＜ +， 反應(yīng)逆向進行。 電勢法： 通過測定 參比電極和指示電極 組成的電池 的電動勢來求離子濃度的分析方法 。 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 電勢法測定溶液的 pH值 2021/6/18 47 二、指示電極 (indicator electrode) 當一個電極的電極電勢與溶液中待測離子濃度之間符合能斯特方程式時 ， 該電極可作為該待測離子的 指示電極 。 電勢法測定溶液的 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)。 ? 玻璃電極的電極電位與待測溶液的氫離子濃度也符合 Nernst方程： 指示電極 ， )(pH0 5 9 1 待測??=? 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)成復合電極。 ? 復合電極的優(yōu)點在于使用方便，并且測定值較穩(wěn)定。 (－ ) 玻璃電極 │待測 pH溶液 ║飽和甘汞電極 (+) 或 (－ ) Ag, AgCl(s)│HCl( mol?L1) │玻璃膜 │pH待測溶液 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 ， 則該電池電動勢為： E=φSCE－ φ玻璃 =－ (φθ玻璃 － ) 電勢法測定溶液的 pH值 2021/6/18 51 兩次測定電動勢法 Es= － (φθ玻璃 － ) Ex= － (φθ玻璃 － ) 05 91 EEpHpH sxsx?+=電勢法測定溶液的 pH值 用玻璃電極－甘汞電極 (或復合電極 )分別測定已知 pHs值 的標準緩沖溶液和待測 pHx值溶液的電動勢 Es 和 Ex 。
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