高考化学专题复习第六章氧化还原反应教案_第1页
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1、1 / 17第六章 氧化还原反应一、教学基本要求1、 氧化还原反应与原电池掌握氧化值的概念,掌握离子电子法配平;了解原电池、氧化还原电对、半反应、电极反应、电池反应、电池符号(最简单的)等基本概念。2、 电极电势理解双电层理论;掌握标准电极电势的概念;熟悉标准氢电极、参比电极和甘汞电 极;会用标准电极电势表。3、 影响电极电势的因素掌握能斯脱方程;掌握酸度、沉淀的生成、配合物的生成对电极电势的影响。4、 电极电势的应用会用电极电势判断氧化剂(或还原剂)的相对强弱;会计算氧化还原反应的平衡常数; 会判断氧化还原反应进行的方向;会应用元素的标准电极电势图判断某一物质能否发生歧化反应,并会计算相应电

2、对的电极电势。二、学时分配:讲授 内 容学时数(5.0)1.氧化还原反应与原电池1.02.电极电势1.03.影响电极电势的因素1.54.电极电势的应用1.5三、教学内容6.1氧化还原反应与原电池6.1.1基本概念参加反应的物质之间有电子的得失或偏移的一类反应称为氧化还原反应。例如:Zn + Cu2+=Zn2+ Cu (电子的得失)H2(g)+ Cl2(g)=HCI(g)(电子的偏移)一、氧化数(值)1氧化数1970年纯粹和应用化学国际联合会(IUPAC)确定:氧化数是某元素的一个原子的荷电数,该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。2.定氧化值的几条规则如下:(1)在单

3、质中元素的氧化数为零;在单原子离子中元素的氧化数等于离子所带的电荷数。(2) 在多原子分子中,所有原子的氧化数代数和为零;在多原子离子中,所有元素的氧化数的代数和等于该离子所带的电荷数。(3) 含氢大多数化合物中氢的氧化数为+1,但在金属氢化物中,氢的氧化值为-1。(4) 氧在一般化合物中的氧化数为-2;在过氧化物中为-1;在超氧化物(KO)中为-1/2;在臭氧化物(KO)中为-1/3;在OF中为+2,在QF2中为+1。(5) 所有含氟化物中氟的氧化数为-1;碱金属的氧化数为+1;碱土金属的氧化数为+2。3.氧化数可以是正值,可以是负值,也可以是分数和零,从数值上可以看出,氧化值是化合物 中元

4、素原子的形式电荷数。二、 氧化剂和还原剂在氧化还原反应中,某元素原子失去电子, 氧化数升高,即被氧化;某元素的原子得到电子, 氧化数降低,2 / 17即被还原。失去电子的物质是还原剂,得到电子的物质是氧化剂。还原剂是电子给予体,氧化剂是电子接受体。小结如下:反应物氧化剂还原剂氧化数变化氧化数降低氧化数升咼表观性质氧化性还原性反应过程还原氧化自身发生的反应还原反应氧化反应半反应与电对1半反应任何一个氧化还原反应都由两个“半反应”组成,例如:金属锌与硫酸铜溶液的反应为2+2+Cu (aq)+ Zn(s)Cu(s) + Zn ( aq)其中Zn (s)失去电子被氧化,为氧化半反应,可以表示为Zn (

5、s)Zn2+(aq)+2e-而Cu+(aq)得到电子被还原,为还原半反应,可以表示为Cu2+(aq)+2e-Cu(s)。氧化半反应和还原半反应相加可以得到完整的氧化还原反应。2.电对在半反应中,同一元素两个不同氧化态的两种物质间构成一个电对。电对中一种是处于较 高氧化态,可做氧化剂的氧化态物质称氧化型,另一种是较低氧化态,可做还原剂的还原态物 质称还原型。电对的表示方法:“氧化型/还原型”例如:如半反应:Cu2+2e-TCu电对:Cu2+/Cu。在电对Cu2+/Cu中Cu2+为氧化型,Cu为还原型。 半反应:ZnTZn2+2e电对:Zn2+/Zn。在电对Zn2+/Zn中Zn2%氧化型,Zn为还

6、原型。常见电对的种类:1金属与其离子组成。女口:CiT/Cu、Zn2+/Zn;同种金属不同价态的离子组成。女口:Fe3+/Fe2非金属单质与其相应的离子。如:H+/H2;金属与其难溶盐组成如:Ag/AgCI任何氧化还原反应都有两个电对构成,若用(1)表示氧化剂所对应的电对,用(2)表示还原剂对应的电对,则氧化还原反应可表示为:氧化型(1)+还原型(2)T还原型(1)+氧化型(2) 氧化还原反应的实质就是两个电对之间的电子转移。6.1.2氧化还原反应方程式的配平一、离子电子法1配平原则(1) 反应过程中氧化剂所得电子总数必须等于还原剂所失电子总数。(2) 反应前后各元素的原子总数必须相等,各物种

7、的电荷数的代数和必须相等2.离子电子法的配平步骤(1) 找出两个电对,写出未配平的离子反应方程式 (弱电解质和难溶物必须写成分子式)。-2-2 +2Mn O4+ SQMn + SQ(2) 将反应分解为两个半反应,并使两边相同元素的原子数相等。(3)用加减电子数的方法使半反应两边电荷数相等。(离子电子式)(4) 两个离子电子式各乘以适当系数,使得失电子数相等,将两式相加,消去电子,必要时消 去重复项,即得到配平的离子反应式。(5) 检查所得反应式两边的各种原子数及电荷数是否相等。必要时还原为分子反应式。*在不同介质条件下,配平氧原子的经验规则介质条件左边比右边多一个氧原子左边比右边少一个氧原子3

8、 / 17中性左边加入一个HQ右边生成2个OH离子。Mn O+2HO+3e Mn O+4OH左边加入一个H2O,右边生成2个“离子。SC32-+HzO-2e-SQ2-+2H+4 / 17氧化还原反应的介质条件,一般由题意提供,有时也要根据反应式中的物质存在形式来判断 如:CrO/ ,S?等均在碱性介质中存在。用离子电子法配平氧化还原反应时,最大的优点是,无需知道元素的氧化数,就可以直接配平,且得到的是离子反应方程式;缺点是只适合于水溶液体系,不适合于非水体系。讨论碱性酸性在多氧的一边加入HO,使之在另一边生成OH离子,每多一个氧原子就加一个2-2-CrO4+2H2O+3e CrQ +4OH少氧

9、的一边生成2个OH离子。在多氧的一边加入H+离子,使之在另一边生成水,的2倍。- + -Mn O+8H+5e2+2-Mn+4H2OHO,加入H+离子的数目是氧原子数目2- +SO +2H1ft:(1找也腐个电Ah血豆化剜及体戸物和址取刑疋排产热.幷减筠成离于方MnO/ 4- SO/-*“ 亠世片2J推無依誑黠炭应擱曲轉个半底血丫述戒-半反也MnU4-靛化半貶电:-討5空-气门厂心卜分舸民平两个半反咸T徑平串反应时不口萇便两讪低符种帳子总教棺 触旳I丄耍忖曲边购和屯他数柑蹲*加入沖.比址平脈于数,然厉在半反应的左坯戒右 边加扛适咎前业/数,便舞止旳越屯册數相毎MnO+-述壷丸Mn咯 越少了吨丰轧

10、以j在惓冉介贡申耳H个Hk帮合牛我4个居门分0 :MnUt+旳广a 11+490l_X尽边巾啦益m右边也 因此胆拦宓川5知詮予 .牝时两辿电稠数称孙I零:駅乃1枫倍为朗产黒如了 |牛就猱戸柱啟性介虞中皐源于诃曲HQ弭子挝抵,岡 心i FCr?;:= -订壬二二片.:.; 旨去f刁壬壬-M以;L寸 论HJ久i LiuI IT .LZJLnAI F厂止4 4 u u*1f f * * ! ! Q Q r r-n A十LTf f - ;r + -賤物直两舸问轼虜了數酌多寡町鮒合尊应还關反直的酸緘出 屈呼应应中刘别力1】卜厂tr陵H的来配宰詳电我6-U41根撼氣化节反炖矢电了-总毅內勺迂用第反应幽也了

11、越战和眷風说刘我两牛半_一 二凉庆心窠浜适当累数,攣衍材久电于汕眾小处假鞭L一祀本例巾为10-雨启毎两于邮厘碑 相帅.消去車 C 受答戏渕边同亠翻神的4W科乩;MuOi-+ fur十恥一 -Mil-4+ 41 I O X 2.1)so:!14. u;n =叫门产H丁+7 X r2 2MnOj + 5 sor + 6H2Mn-+S04J3 H;O廣耦离广艮应:*用式罔边各竦于数Q和电荷NaO + NiiCJO:+腑ff弋冠化还咿底桩苴緘代剂和证暉剛龜同一种物唸这轮坂J竝叫宿義化还険 应应”如!rNHirQ;= Cr:(Xi Nn + n bO :雨严帝化們和伍蛇剋是冋种抑槪M为 阿-沖用棗旳乂巒

12、対哇化侵血 它圧白农化妊脈反应的待例木例醜肚熾化必世:C!?.1 OH -T Cl + ClO.r址顶匸反应Ch + 12OH-= 2CK +6HA)十lUe | xt +5+2h-2Cr120 LT = 2CQT+ 10CT + filW= = t_Alt_Al+5C:r4-3H:O优閤;分了反应力程戏;3CI2十6NaOn - NadOj +SNaCI 3日幻5 / 17例题:(略)6.1.3原电池及其组成一、原电池能把化学能直接转化为电能的装置称为原电3 fr 1銅猝原亀阚例:Cu-Zn原电池1.基本概念(1)原电池的构成:两个半电池、导线、盐桥(其作用在于使两个半电池保持电中性)。(2

13、)原电池产生电流的原理:锌比铜活泼,易失去电子,而Cu2+比Zn2+易获得电子。所以当电路接通后,在锌半电池发生氧化半反应:ZnZn2+2e-;在铜半电池发生还原半反应:Cu +2eCu;这样一个完整的氧化还原反应:Cu *+ ZnCu + Zn?十在两个区域进行,电子定向移动形成电流,化学能转化成电能。(3)电极、电极反应、电池反应电极:原电池中起导体作用的材料叫电极。在原电池中失电子的一极为负极,得电子的一极为正极。有的电极参与氧化还原反应,如Cu-Zn原电池中铜片和锌片。另有一类原电池其氧化型物质和还原型物质均为非固体,需一种不参与电极反应的物质作导体,这种在原电池中仅作导体起导电作用而

14、不参与电极反应的物质叫惰性电极。电极反应:在原电池两个半电池中发生的反应叫半电池反应。原电池反应是由两个半反应(电极反应)构成的半反应通式:氧化型+ ne一宀还原型 ;还原型-ne一宀氧化型原电池反应通式:氧化型(1)+还原型(2)T还原型(1)+氧化型(2)二、原电池符号原电池装置是由两个半电池(电极)装置构成的,其表示是复杂的,为了比较容易的表示原电池装置,为此规定了原电池装置的符号。如:原电池反应Cu2+ ZnCu + Zn2+原电池符号为:(-)Zn(s)|Zn2+(cd|Cu2+(C2)|Cu(s)(+)又如反应:Cl2+204 CI-+CI0-+f0其原电池符号为:(-)CI2(P

15、CI2)|CI0-(C1)|CI-(C2)|CI2(PCI2)(+)书写原电池符号要注意的问题:电极中的物质要注明聚集状态,固体,有同素异形体的要注明晶型,气体要注明分压,溶液要6 / 17注明浓度;还要注明温度,当温度为298.15K,溶液的浓度为标准浓度,固体无同素异形体时 可不注明。|表示界面,|表示盐桥;(-)写在左边,(+)写在右边,其余按从(-)到(+)的顺序写。 确定电极材料7 / 17根据电对类型选择电极材料:1金属与其离子组成的电对选用金属电极。如:Cu2+/Cu、Zn2+/Zn。2同种金属不同价态的离子组成的电对选用氧化还原电极。如:Fe3+/Fe23非金属单质与其相应的离

16、子的电对选用气体-离子电极。如:H+/H24金属与其难溶盐组成的电对选用金属-金属难溶盐(或氧化物)。如:Ag/AgCI若参加电极反应的物质中有纯气体、液体或固体,则应写在惰性导体的一边。 溶液中有两种或两种以上物质用逗号分开。可将任一氧化还原反应设计为原电池,用原电池符号表示之;也可将任一原电池符号,还原为氧化还原反应。6.2电极电势6.2.1双电层理论电极电势及双电层的概念金属离子化倾向;金属离子沉积化倾向M(金属)Mn+(aq)+ne-M(aq)+ne-M(金属)当金属离子化倾向大于金属离子沉积化倾向时,金属极板上带有过量的负电荷;当金属离子沉积化倾向大于金属离子化倾向时,金属极板上带有

17、过量的正电荷。由于金属极板和所在盐溶液的界面处所带的电荷不同,在金属和溶液之间形成双电层,就产生了电势差或称电极电势,又由于体系此时处于平衡态,所以此时的电极电势为平衡电 势。由于该电势差很小,到目前为止其绝对值还无法测得。当外界条件一定,不同的电对电极电势值不同;当电对一定,溶液中的离子浓度不同、酸度不同、温度不同时电极电势值值也不同,即影响电极电势的因素有,电极的本性、体系的温度、溶液的介质、离子浓度等。用导线连接两个不同的电极,由于电极电势的不同,则电子从电势较高的一极流向电势较低 的一极,产生了电流。原电池的电动势就是电势较高的电极(正极)与电势较低的电极(负极)的电势差(即电池电动势

18、),单位为”伏特,符号为V。6.2.2标准氢电极与标准电极电势电极电势的测定由于电极电势绝对值无法测定,只能采用某种电极电势作标准,其它电极与之比较求得相对电势数值。在电化学中规定用标准氢电极为基准。(1)标准氢电极将渡有一层海绵状铂黑的铂片,浸入H浓度为1 Mol/L的酸溶液中,在指定温度下,不断通入压力为100kPa的纯氢气,使它吸附氢气至饱和。 此时吸附在铂黑上的氢气和溶液中H+建立irjl飾朋电駁8 / 17如下平衡:+-2 H(aq)+2eH2(g)这就是标准氢电极。9 / 17规定:o +(H旧2)=0.000 V(298.15K)*参比电极:标邯电槻电和件实际测 0 包 由干标按

19、氯电横前 使用很不方便,往穌用别卜世电极作为參考比较 的标找,这粪电扱刑齧比电扱口穆比电极必颈性睫稳 出便川加吐 其标推电搬 11 势河与标唯氮tk機纽成麻 电池面测也 常用参II电极是甘汞电瓯 如阳 H 所 示它由 HHteCh CS)电剤股 KCI 熔锻级成 F X 电极电M 7 KC1 溶液的澈度有关I KC1 为论和衲 液时 I 匚电檄电ngsCI/Hg)为僅 2412 ,称列咆和 甘汞电槌*Pt,Hg(l)- Hg2Cl2(s)|KCI(饱和溶液)(饱和甘汞电极)o(Hg2Cl2/Hg)=0.2415 V(298.15K)Pt,Hg(I)- Hg2Cl2(s)|KCI(1.0Mol/

20、L)o(Hg2Cl2/Hg)=0.2802V(298.15K)标准电极电势待测电对(组成电极的物质及电极所在的溶液)处于标准态时,即在1OOkPa压力下有关离子的浓度(严格讲是活度)均为1.0mol/L,有关气体的分压P(B)=100kPa,若为液体或固体则q在标准压力下物质都是纯净物时,所测得的电极电势为该电对的标准电极电势,用“ ”表示。(3)标准电极电势的测定待测电对所组成的电极与标准氢电极组成原电池,测定原电池电动势,即可求得电对的 电极电势。 (举例)(-)标准氢电极|标准待测电极(+)ooo/E=+-,且标准氢电极=0 VE=QQ待测-标准氢电极=q待测用上述方法可测得一系列电极的

21、标准电极电势6.2.3标准电极电势表值,请见表5-1。该表称为标准电极电势表。10 / 17o1在标准电极电势表中,表示电对中氧化态物质的氧化能力(得电子能力)同时也表示还原态物质的还原能力(失电子能力),代数值越大,氧化态物质的氧化能力越强,还原态物0_质的还原能力越弱;代数值越小,还原态物质的还原能力越强,氧化态物质的氧化能力越弱。2本书采用还原电势表,即规定半反应写成还原反应的形式:氧化态+ne还原态0_3一是在标准态下,物质在水溶液中的行为,对高温非标准态、非水溶液体系(熔融盐、液氨体系等)或高浓度是不适用的。4o与电极反应中的化学式计量系数无关,具有强度性质,不具有加和性。如:2+-

22、02+-0Zn +2e Zn, =0.763V,2Zn +4e 2Zn, =0.763V5标准电极电势表分为酸表和碱表。(注意查表条件)6.3影响电极电势的因素6.3.1原电池的电动势与吉布斯函数变 据热力学理论,恒温恒压条件下rG = - Wmax对于原电池反应则:rG = - W电功/W电功=E?Q = nEF/ -rG= E?Q = nFE式中,F-Faraday常数96485库仑/mol n-电池反应中的转移的电子数E-电池电动势QOOO在标准态下,rG= -nFE = -nF(+-)对于电极反应:氧化型+ ne-T还原型. OQ在标准态下,rGm= -nF任意状态时,rG= -nF6

23、.3.2浓度对电极电势的影响一一能斯脱(W.Nernst)方程 影响电极电势的因素有三个方面:O(1)电对的本性(体现在)(2)氧化态和还原态的浓度(或分压)(3) 温度 若电极反应为:Ox+nS Red能斯特(Nernst)方程式为RT(Ox/Red) (Ox/Red)In QnF其中Q为电极反应的反应商,是电极反应中还原型(Red)物种的幕乘积与氧化型(Ox)物种的幕乘积的比值,与平衡常数K的表达式类似,有关溶质为相对浓度表示,有关气体物种以相对分压表示,纯固体、纯液体或溶剂为1。0_酸性介质用A表示,碱性介质用oB表示其中Q=nF11 / 17A-T-”二 hl-T匚结论:根 .;冲云l

24、73- i比丄i =壬s二亍 武:二亠 ”匚”“二-二畳匕;7_ i,65SV观廉寺狄 無氏巧和乂氏巧,?21 ;此!寸佩代/沖严心甘件評底计算筍 c:r ? A 0.1 011 tnoldm 七 供 CtZj 300 日也时卩口必才;为若少?二:思肯-. W一:二-:.7:怒仝f . -r-.S电极, 知m为:Ch 丄 X-由能斯脱方親轉: ICC沪 MT 女 1J= 1 358 Vaa/cr)=ccL/cr)_1- - vv_ r_* = !_ J-S:1二 iri,H0.0595 . CO. 100)=、= m二祀蕊憾菸473 讯 F(a/cr)2 303 RT(Ox/Red) (Ox/

25、Red)Ig QnF在298.15K时,0 0592(Ox / Re d ) (Ox / Re d)In Qn应用nernst方程式应注意:如果电对的电极反应中有固体或纯液体,则他们的浓度项不列入方程中,如果是气体用相o对分压表示,计算时相对浓度中c可省略,但含义不能省略。电极反应中如果有没参加电子得失的物质,如口或OH,则应把这些物质的相对浓度也表示在方程中。电极反应中各物质前的系数作为相应各相对浓度的指数。一例 Z 險别写用电对&HH俶性傘和一和皿曲刊血 5 冲牲介腑的爵菊航方無 :电对 O 血 O 的电槻反嗨 M5 -+ 4fr 4 4i-一, - S?_:= -1-_ , _T

26、1-ST 2 J- 宀0050I(O2)|c(Hr/rP4注意;由于c&=lmol dm-在散値讦算公式中常予威省瓶例皿订黛巩琢、刑皿氓卜訂)匸 0J0 山也伽 z 时的甲= 解;中战反府为;电对朋门6的电银应应为:三二右亍-二-12 / 17氧化型物质的浓度越大值越大,还原型物质的浓度越小值越小.633酸度对电极电势的影响酸度对电极电势的影响对含氧的一些物质组成氧化还原电对,在氧化还原反应过程中与 和0H发生平衡反应,所以溶液酸度的改变直接影响值,往往比氧化型或还原型物质本身的影响更大些。13 / 176.3.4沉淀的生成对电极电势的影响14 / 17当电对平衡中的轨优据或还原型物质

27、谢厭搐冗淀时1使得氧化型或还原老物质的志子 浓0EF降;从而影响其电极削?如在电对观乜中;Ag+eAgAgVAg) = -K).79 V当加入 NaCl 淞液,锲达平術店的巩 CF) = l.O mol dmt根据 肿凉 AgCl) = dA 的(XC)有:ctAgJ-AgClCD = (t.8xlO_,(7l.O)niodiTi_i“出刈rXmldnL根据 Nernsc /jftlxt:P(AgVAg) = 沪(Afi/Ag) -0-0592lg |lZc (Agl =J0.7990.0592 Ig (1/1.8xICTV =0.222 V由于规 Cl 沉淀的牛:城,怏得耦藏屮貞 AgJ 卜

28、降,电聯反应的反观商Q值变儿 Ag+/Ag 电对他电服电势血腿g下降,瞋 Ag*A值从 0799 V biO(k222V.同理也町分别求 得 AgVAg 电对在 c(Bf)=LOmoUm、和即 2 L0 皿乩佔的溶液中的电械电如 结果如X-dJCJ/ftiol dm_?AAgX)tAg*)/iiKridin_3Ag*/Ag)JVCFLO1.8X1 IT1,8x1010022Brto5.0X10n5.0 xl(Tno.mr1X1K3X1057BJxlD-17-0.151显然随幅 X 辭度枳的变小上(劇)减小,叭 Ag册值随 2 F 降在电廿反应川,期 1 荣电村的氟化昭比成沉淀,则电极反应的反应

29、商 C?变大,电根地势 下除如黑述寓瞅 I 戒沉歯则肚极反应反应蔺 Q 憑小tl 极电狰升商瓠化利-平 宦邺丄为沉逖时(如 Fe(OH) +T肌(0 同 2 斗 0 卜厂),若饥化出物质的瞎酬度小十还原黑物质的溶解欢,则电极反应的反应閒卫变大*电扱电务下降:反 Z 则6.3.5配合物的生成对电极电势的影响15 / 17例 M 1 7-T 10 whlin5W 孔 I” eE 血严 F 严的浴槪中加入 KCN 固他无成 iFe (CNJJ.邦 IFe (CNhW配腾子,It 聚统达平歯后曲刑了日民(CN),1) 和呻込(CNh4均为 3 吨 iC,计样堆対 F0/F 沖忸览极吐粤 炉(Feu/F

30、e解: 已初 /UFe(CM)J 三 LOxl 泸加入 KCN 发牛下列反阳gF 心OQ吋川 3 r勺 c (CN ) e (Fc(CNkh =e(Fe 1CN)- 14 niol-dm Ell:c(F?h|F|=l(Fv(CN)c时)證 | 肿 1 三 1 Z/?6(KC(CN%4!例 Ft 终 Ft 为严沪(心 F0L 0。矽 2 1 侃氏即“底划二杆F沖F0)-0592lgft(Re(CNye(CN =10.771 0.0592 lg (I Jlxl0/1 .(be IO35) V=()357 V1M S*10 已知电极问城A= ?( Au7 Au)- (kOff 竝怎 IlMAu+).

31、|列,91 _止 0 欝 21 肌扎严*) -(.576 V形成 tili 离鬥 Ad(CNh r 拆帛液 1 卩电对 Au*/Au 的鬣化则物质的沐度 GiAu*)下阳 使得 就 A 口沁)从丨 31 V 降低为-0576 V.所以 Au 的述關性大大増强已优(oyoir)丸.伽也所 MM#能氣化 Mu 貝:用陨为:4Au 8CN +0 + 2H/4Au (CN)2f+4H金的敝化法冶炼就足基于该艮应.配离子的生成对电极电势的影响类似于沉淀,氧化型生成配离子电极电势下降;还原型 生成配离子则电极电势上升;若同时生成配离子则具体看配离子稳定常数的大小,若氧化型配 离子稳定常数大于还原型,则电极

32、电势下降;反之则上升。6.4电极电势的应用641比较氧化剂、还原剂的相对强弱电极电势代数值越大,氧化型物质得电子能力越强,其氧化性越强;反之,电极电势代数值越小,还原型物质失电子能力,其还原性越强。当系统处于标准态时,用e(Ox/Red)判断电对氧化还原能力的强弱。当系统处于非标准态时,当两电对的标准电极电势差厶e0.2V时,可以用e(Ox/Red)的相对大小判断它们氧化还原能力的相对强弱;当两电对的标准电极电势差ev0.2V时,则需用能斯托方程计算(Ox/Red)才能比较。Ft 卅 + 6CN 11冋 KTN/-5冷be-1坯(厂河J16 / 17例旷曽兇噺叫金川阳嵐卡 NPf)灿皿評的粧淮

33、和金聯 Sn ?-SnjH) = n WTfl5 述谢桃衣小劇: 已知 声(Pt 产怖)二-V 矿沁,為 M 二-G.n&V 龙柱标椎状态时 .命嗣飭的还旅性太于金風 Pbj卩(P 丽 7Pb)=叩(PtF/PtO (0.02) lg| l/r(Pb;|l問-0祸_和川引占 2)械 MW10)#驾)*;跖 Vp(Sn/Sn)二申(5 辭届 H - t0-0592/2) lg也中- 0.136 - (O,0S92Z2) lIA).l 0)| V-T_r _ _iL.T7 -. _ - .- .- - ._1 -_ ._ 7_ - .* _- . :-二;二 p二 H- _-二. -._

34、- _ * _* 二 ” 05()V因为舸盲/Pb) 蝮助芒用口所仅此吋佥属 Pb 的还谢-0 属蛮 g.-642计算原电池的电动势原电池中(Ox/Red)较大的做正极,(Ox/Red)较小的做负极.原电池的电动势E =+(Ox/Red)-(Ox/Red)643计算氧化还原反应的平衡常数1 誦电幽电勒铮声与早圖常弱/由 2 卫弓灯迫炉 和山心虎得nFSQ2.3Q3RT在 29SJ5K 时,F応由_响 咒二爭0*0592 0J3592式(质 14)为氧化还障反应标淮平狮常数斯以此反应为电池反应的原电池电动势的黄系式泌 须注意化与帆不能抉賂对自发的轨化还原反甌俨值大的为料神值小的-:对给定的氧化

35、it 煤反应,氣化剂电对九许 还原捌电対曲眇显然”俨十 与萨一羞伉趟丸即声俏越丸戸诡越人#此加利用 C6-I4)式汁算/値时应注 期化学换应计汕才程式同为於僭与化学反应计晶力稈式有关.也即与融的电子转移 数”逍冇黄ooo 6一般情况下,当+-0.2V时K 10 ,则反应进行基本完全。例:计算:H2Q+2Hf+2Fe2+T2HbO+2Fe+的标准平衡常数。o oooE=(H2Q/H2O)-(Fe /Fe ) =1.77-0.771=1.00V/ IgK =2 1.0/0.0592=33.8K=6.3 1038说明反应进行的很完全o-0.2V, K10-时,反应不能正向进行或进行的程度很小。o思考

36、题:298.15K时,反应Ag+Fe2+Ag+Fe3+的K=3.08,如反应开始时c(Ag+)=1.0mol/L,标准态时E+(Ox/Red)(Ox/Red)(6-14同理,当17 / 17c(Fe )=0.10mol/L,求反应达到平衡时的c平(Fe )=?2.计算难溶电解质的溶度积 低爲)18 / 17如:已知:0(PbSQ/Pb)=-0.356v,2+(Pb /Pb)=-0.126v求K sp。解:用两电对设计原电池(+)Pb2+2e-Pb+2-(-)Pb+ SO4-2ePbSO4(s)o原电池反应为:Pb2+ SO42-PbSO4(s)则:lg K=-|gKsp=n(o+-o-)/0.

37、0592恳卩=1.6X10通式为:(M%/M)=9(Mn+/M)+ 0.0592/n |gK;p(MX)*根据标准电极电势的基本概念计算溶度积常数(思考题)6.4.4判断氧化还原反应进行的方向前已握及氧化还原反应时实质是两个电对间的电子转移 F所且自发的軋化困 S反应总 是生得电子能力强的辄化刑与貴迫子施力强的还塢刑之间发生匕写成册式为;强1 化剂1) +彌还原剂(2) 弱还原剂(1) +弱範化剂2) 在第二童我们已如在垣祖宦压下北学反应的吉布斯函数变 g 与反应方向的关艰 结合 (6-7 J 式 乩务冲戸恵 祐覽化还 ws的吉相斯函數寞據吐池电动势反应谨行方向反应正向进疔E=0反应处卡平衝状

38、态E0反应逆向进疔上式即为判斷辄化还慷反应方向的判眛当原电池反应的E 0.2V时一般情况下不会发生反应方向的逆转, 可以用E判断反应的方 向。 但当E 0.2V时,反应体系中的离子浓度变化较大时有可能导致反应方向的逆转,必须 用E判断反应的方向。用氧化剂和还原剂相对强弱判断。只能使电极电势代数值大的电对中的氧化态物质与电极 电势代数值小的电对中的还原态物质发生反应。*根据|g Kn(可以将反应设计成原电池求溶度积。0.059219 / 17肿时反应叵向进 fi” 儿 3;严旧 g.一沖心 gg 时的如冋,-_ .,亠 .-.:.-心应丄 卄-4胡忒赵时锂佻馆)4 加口例 e 込1共蛋上应 刈心ZHC1(呻处伽湘欧态

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