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文档简介

1、第七章第七章 氧化还原反应氧化还原反应 电化学基础电化学基础 7.1 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念 7.2 电化学电池电化学电池 7.3 电极电势电极电势 7.4 电极电势的应用电极电势的应用 7.1 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念7.1.1 氧化值(氧化数)氧化值(氧化数)7.1.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 氧化还原反应MnO2+4HCl(浓浓) MnCl2+ Cl2+ 2H2OMnO2 氧化剂氧化剂HCl 还原剂还原剂MnO2中的中的Mn被还原被还原 HCl中中的的Cl被氧化被氧化失去电子的过程叫氧化失去电子的过程叫氧化 得到电子的过

2、程叫还原得到电子的过程叫还原失去电子的物质被氧化失去电子的物质被氧化 得到电子的物质被还原得到电子的物质被还原失去电子的物质叫还原剂失去电子的物质叫还原剂 得到电子的物质叫氧化剂得到电子的物质叫氧化剂 在一个氧化还原反应中在一个氧化还原反应中, ,氧化和氧化和 还原两个过程总是同时发生的还原两个过程总是同时发生的7.1.1 氧化值(氧化数)氧化值(氧化数) 氧化值氧化值:是指某元素的一个原子的荷电荷电数数,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的。 有电子得失或电子转移电子得失或电子转移的反应,被称为氧化还原反应。 ) s (Cu)aq( Zn ) s (Zn)aq(C

3、u22得失电子+)g(2HCl )g(Cl)g(H22电子偏移+ 确定氧化值的规则: 单质中,元素的氧化值为零。 在单原子离子中,元素的氧化值等于该离子所带的电荷数 。 在大多数化合物中,氢的氧化值为 +1;只有在金属氢化物中氢的氧化值为 -1。 通常,氧在化合物中的氧化值为-2;但是在过氧化物中,氧的氧化值为-1,在氟的氧化物中,如OF2 和O2F2中,氧的氧化值分别为+2和+1。例:7 I O IH 65+的氧化值为中性分子中,各元素原子的氧化值的代数和为零 ,复杂离子的电荷等于各元素氧化值的代数和。38Fe OFe 43+的氧化值为2.5 S O S 264+的氧化值为2S O S 23

4、2+的氧化值为(1)(1) 元素原子氧化值升高的元素原子氧化值升高的 总数等于元素原子氧化总数等于元素原子氧化 值降低的总数值降低的总数(2) (2) 反应前后各元素的原子反应前后各元素的原子 总数相等总数相等7.1.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平氧化值法氧化值法(2)(2)找出元素原子氧化值降低值与找出元素原子氧化值降低值与 元素原子氧化数升高值元素原子氧化数升高值(1)(1)写出未配平的反应方程式写出未配平的反应方程式 HClO3 + P4 + H2O HCl + H3PO40+5(-1)-(+5)=(-6)HClO3 + P4 + H2O HCl + H3PO4(+

5、5)-0=(+5)+5-1(3)(3)根据第一条规则,求出各根据第一条规则,求出各 元素原子氧化值升降值的最小公倍数元素原子氧化值升降值的最小公倍数10HClO3+3P4+H2O 10HCl+12H3PO4+50-1+5(-6)10=(-60)(+5)43=(+60)(4)(4)用观察法配平氧化值未改变的元用观察法配平氧化值未改变的元 素原子数目素原子数目 10HClO10HClO3 3+3P+3P4 4+ +1818H H2 2O 10HCl+12HO 10HCl+12H3 3POPO4 4(2)(2)找出元素原子氧化数降低值与元素找出元素原子氧化数降低值与元素 原子氧化数升高值原子氧化数升

6、高值(1)(1)写出未配平的反应方程式写出未配平的反应方程式PbOPbO2 2+MnBr+MnBr2 2+HNO+HNO3 3 Pb(NOPb(NO3 3) )2 2+Br+Br2 2+HMnO+HMnO4 4+H+H2 2O O (+2)-(+4)=(-2)PbPbO O2 2+ +MnMnBrBr2 2+HNO+HNO3 3PbPb(NO(NO3 3) )2 2+ +BrBr2 2+H+HMnMnO O4 4+H+H2 2O O+2+4+2+7-100-(-1)=(+1)(+7)-(+2)=(+5)(3) 根据第一条规则,求出各根据第一条规则,求出各 元素原子氧化数升降值的最小公倍数元素原

7、子氧化数升降值的最小公倍数(-2)7=14-10+2+7+2PbPbO O2 2+ +MnMnBrBr2 2+HNO+HNO3 3 PbPb(NO(NO3 3) )2 2+ +BrBr2 2+H+HMnMnO O4 4+H+H2 2O O+4(+1)2=(+2)(+5)(+5)+(+2)2=14(4)(4)用观察法配平氧化数未变的元素原子数目用观察法配平氧化数未变的元素原子数目7PbO2+2MnBr2+14HNO3 7Pb(NO3)2+2Br2+2HMnO4+6H2O 简单、快捷简单、快捷适用于适用于水溶液水溶液气气、固相固相氧化还原反应氧化还原反应氧化数法氧化数法 课堂练习课堂练习配平原则配

8、平原则: 电荷守恒电荷守恒:氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。 质量守恒质量守恒:反应前后各元素原子总数相等。离子离子- -电子法电子法 配平步骤: 用离子式写出主要反应物和产物(注意:气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。 分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应。 分别配平配平两个半反应方程式,等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。例1:配平反应方程式)aq(SOK)aq(MnSO )aq(SOK)aq(KMnO424酸性溶液中324+ 确定两半反应方程式得、失电子数目得、失电子数目的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数,使得、失电子数目相同。然后,将两

9、者合并,就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。有时根据需要可将其改为分子方程式。(2)(2)将反应分解为两个半反应方程式将反应分解为两个半反应方程式(1)(1)写出未配平的离子反应方程式写出未配平的离子反应方程式 -MnO4 + SO3 +H+ Mn2+ + SO4 2-2-MnO4 + H+ Mn2+SO3 SO42-2- -右边多右边多 1个个O原子,左边加原子,左边加 1个个H2O,右边加右边加2个个H+( (2)2)将反应分解为两个半反应方程式将反应分解为两个半反应方程式1.1.使半反应式两边相同元素的原子数相等使半反应式两边相同元素的原子数相等左边多左边多 4个个O原子,右边加原子

10、,右边加 4个个H2O,左边加左边加 8个个H+MnO4 Mn2+ SO3 SO4 - -2-2- + H2O + 2H+ + 8H+ + 4H2O- -2-( (2)2)将反应分解为两个半反应方程式将反应分解为两个半反应方程式1.1.使半反应式两边相同元素的原子数相等使半反应式两边相同元素的原子数相等2.2.用加减电子数方法使两边电荷数相等用加减电子数方法使两边电荷数相等MnO4 + 8H+ Mn2+ + 4H2OSO3 + H2O SO4 + 2H+- -2-2-SO3 + H2O - 2e- SO4 + 2H+2-2-MnO4 + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O- -( (3

11、)3)根据原则根据原则1 1,求出最小公倍数,乘,求出最小公倍数,乘 以两个半反应式,并相加以两个半反应式,并相加( (4)4)整理整理,即得配平的离子反应方程式即得配平的离子反应方程式2 MnO4 + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O5 SO3 + H2O - 2e- SO4 + 2H+ +)2MnO4 + 16H+ + 5SO3 + 5H2O 2Mn2+ + 8H2O+ 5SO4 +10H+- -2-2- -2-2-2MnO4 +5SO3 +6H+ 2Mn2+3H2O+ 5SO4 2-2- - 在配平半反应式在配平半反应式, ,如果反应物、如果反应物、生成物所含氧原子数不等时生成

12、物所含氧原子数不等时, , 可根可根据介质的酸碱性条件来配平据介质的酸碱性条件来配平介质介质半反应式半反应式注注 意意多氧原子多氧原子 一侧一侧少氧原子少氧原子 一侧一侧酸性酸性加加H+加加H2O不能出现不能出现OH- -碱性碱性加加H2O加加OH- -不能出现不能出现H+但不能配平气相或固相反应式但不能配平气相或固相反应式 离子离子- -电子法电子法 课堂练习课堂练习(1) H2O2 + Cr2(SO4)3 + KOH K2CrO4 + K2SO4 + H2O 3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH 2K2CrO4 + 3K2SO4 + 8H2O 31返回H2O2+Cr2(SO4

13、)3+KOH K2CrO4+K2SO4+H2O2(+6)-(+3)=+6+3+3+6+62(-2)-(-1)=-2-1-2-2-2氧化还原反应式配平课堂练习+)42+=+10e10H5SO O5H5SO223+=+O8H2Mn10e16H2MnO224+=+O4HMn5e8HMnO224+=+2e2HSOOHSO242232+5得O3HSOK6MnSO22424+=O3H5SO2Mn6H5SO2MnO2242234+=+MnSOSOMnO 2242343H SOSO5K2KMnO4324+2例2:配平(aq)NaClO NaCl(aq)NaOH(aq)(g)Cl32+5+得:O3HNaClO5

14、NaCl6NaOH3Cl232+=+O3HClO5Cl6OH3Cl232+=+O6HClO210Cl12OH6Cl232+=+=+10eO6H2ClO12OHCl232=+2Cl2eCl2解:化简得:)g( NO)aq(SOH)aq(AsOH)aq(HNO) s (SAs 4243332+ 28+3得例3:配平方程式28NOSO9HAsO6H O4H 28HNOS3As42432332+=+28NO9SOAsO6H 10HO4HS3As 28NO 24432323+=+=+28e34H3SOAsO2HO20HSAs 2443232即:+=+28e40H3SOAsO2H O20H6HSAs244

15、3232O2HNO3e4HNO23+=+ NOSOAsOHNOSAs 2443332+:解解:O8H6KBrCrO2K242+=O8H6Br2CrO224+=3+2得:KBrCrOKKOH42+(l)Br(s)Cr(OH)23+BrCrO24+(l)Br2(s)Cr(OH)3+2Br2e =+(l)Br23eO4H3OHCrO8OH224+=+(s)Cr(OH)33eO4HCrO5OH即: 224+=+(s)Cr(OH)310OH+(s)Cr(OH)32(l)Br23+10KOH+(s)Cr(OH)32(l)Br23+例4:配平方程式酸性介质: 多n个O+2n个H+,另一边 +n个H2O碱性介

16、质: 多n个O+n个H2O,另一边 +2n个OH-小结: 7.2 电化学电池电化学电池 7.2.1 原电池的构造原电池的构造* 7.2.2 电解池与电解池与Faraday定律定律 7.2.3 原电池电动势的测定原电池电动势的测定 7.2.4 原电池的最大功与原电池的最大功与Gibbs函数函数1.1.原电池的概念原电池的概念利用自发的氧化还原反应,使电子定向移动,7.2.1 原电池的构造原电池的构造Cu-Zn原电池装置 Cu 极极正极正极Cu2+ + 2e- Cu Zn 极极负极负极Zn - 2e- Zn2+ Zn + Cu2+ Zn2+ + Cue- -CuZn 原电池原电池1.1.原电池的概

17、念原电池的概念(动画演示动画演示) 电极电极 电极反应电极反应 正极正极( (Cu极极) Cu2+ + 2e- Cu 还原反应还原反应(电子流入的电极电子流入的电极) 负极负极( (Zn极极) Zn - 2e- Zn2+ 氧化反应氧化反应(电子流出的电极电子流出的电极) 电池反应电池反应 Cu2+ + Zn Cu + Zn2+ e-原电池原电池: 使氧化还原反应产生电流的装置使氧化还原反应产生电流的装置半电池半电池 半电池半电池 原电池原电池理论上讲,任何两个氧化还原电对构成的理论上讲,任何两个氧化还原电对构成的电极都可以组成原电池电极都可以组成原电池Zn2+(氧化型物质氧化型物质)Zn (还

18、原型物质还原型物质)Zn2+/Zn氧化还原电对氧化还原电对Cu2+(氧化型物质氧化型物质)Cu (还原型物质还原型物质)Cu2+/Cu氧化还原电对氧化还原电对氧化还原电对:氧化还原电对:由同一种元素的氧化型物质和还原型物质构成由同一种元素的氧化型物质和还原型物质构成氧化还原电对:氧化还原电对:由同一种元素的氧化型物质和还原型物质构成由同一种元素的氧化型物质和还原型物质构成氧化还原电对表示方法氧化还原电对表示方法氧化型物质氧化型物质/还原型物质还原型物质如如 Cu2+/Cu Zn2+/Zn H+/H2 Sn4+/Sn2+ /CuCu,/ZnZn 电对:22+ 金属导体如 Cu、Zn 惰性导体如

19、Pt、石墨棒电极 (aq) Zn 2eZn(s):)( 极2+氧化反应电子流出负 Cu(s) 2e(aq)Cu:)( 极2+还原反应电子流入正Cu(s)(aq) Zn(aq)Cu Zn(s) 电池反应:22+还原型 e 氧化型+ z)( Cu )L(1.0molCu )L(1.0mol Zn Zn )( 1212+ 书写原电池符号的规则: 负极“-”在左边,正极“+”在右边,盐桥用“”表示。原电池符号(电池图示): 半电池中两相界面用“ ”分开,同相不同物种用“,”分开,溶液、气体要注明cB,pB 。 纯液体、固体和气体写在惰性电极一边用“,”或“ ”用分开。113212L2.0mol2ClL

20、0.1mol2Fe 101325PaClL1.0mol2Fe + 例:将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示。)(Pt , 101325PaCl L2.0molCl L0.1molFe , L1.0molFe Pt )( 211312+解:)(aq2Cl 2e)g(Cl 极 正2+)(aqFe e)(aqFe 极 负 32+(-) Pt,O2(p) | OH- - (c1) 参与电极反应的其它物质也应参与电极反应的其它物质也应写入电池符号中写入电池符号中 Cr2O7 (c1), Cr3+(c3) , H+(c2) | Pt (+) 2-Cr2O72-+6Cl-+14H+ 2Cr3+3Cl2+

21、7H2O 电极反应电极反应原电池的表示方法课堂练习原电池的表示方法课堂练习 2Cl- - - - 2e- Cl2 氧化氧化Cr2O7 +14H+ 6e- 2Cr3+7H2O 还原还原2-原电池符号原电池符号Cr2O7 (c1), H+(c2), Cr3+(c3) Pt(+) (-)Pt, Cl2(p) Cl- -(c)2-原电池的表示方法课堂练习原电池的表示方法课堂练习2H2 + O2 2H2O 电极反应电极反应O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 还原还原 H2 - 2e- 2H+ 氧化氧化原电池符号原电池符号(-) Pt, H2(p1) | H+(c1) | H+(c1), H2O |

22、O2(p2), Pt(+)* 7.2.2 电解池与电解池与Faraday定律定律1.电解池 利用电能发生氧化还原反应的装置被称为电解池。2. Faraday定律 1834年,M. Faraday 提出电化学过程的定量学说: 在电化学电池中,两极所产生或消耗的物质B的质量与通过电池的电量成正比。例如,铜电极,z = 2,析出铜的质量 1mol电子所带电量: F=1.602177310-19C 6.022137 1023mol-1 =9.648531104Cmol-1 F被称为Faraday常数。1molg255.63m 当给定的电量通过电池时,电极上所产生或消失B的质量正比于它的摩尔质量被相应转

23、移的电子数除的商。7.2.3 原电池电动势的测定原电池电动势的测定 EMF 电动势,可以由数字电压表或电位差计来测定。)( Cu )L(1.0molCu )L(1.0molZn Zn )( +1212锌原电池标准电动势,例如,铜 EMF。V10. 1=EMF 7.2.4 原电池的最大功与原电池的最大功与Gibbs函数函数EMF 电动势(V)F 法拉第常数 96485(Cmol-1)z 电池反应中转移的电子的物质的量MFmrmaxmrFEzGWG=MFmaxFEzW=电功(J)=电量(C)电势差(V)电池反应:标准状态:MFmrzFEG=自发反应可做自发反应可做的最大非体积的最大非体积功等于反应

24、自功等于反应自由能的变化值由能的变化值(自有能函数(自有能函数变)变)7.3 电极电势电极电势 7.3.1 标准氢电极和甘汞电极标准氢电极和甘汞电极 7.3.2 标准电极电势标准电极电势 7.3.3 Nernst方程式方程式*7.3.4 E-pH图图7.3.1 标准氢电极和甘汞电极标准氢电极和甘汞电极/HH 电对:2+电极反应:H+ H2(g) Pt1. 标准氢电极(SHE)V000. 0/HH2=+E gH 2eaq)(H22+表示为:2. 甘汞电极(SCE)L2.8mol(Cl (s)ClHg (l) Hg,Pt122表示方法:) KCl (L2.8mol)Cl(1饱和溶液饱和甘汞电极:=

25、c1=Lmol0 . 1)Cl( 标准甘汞电极: cE(Hg2Cl2/Hg) = 0.2415V+)aq(Cl 22Hg(l) 2e(s)ClHg :电极反应22:V268. 0/Hg)Cl(Hg22=E物质皆为物质皆为纯净物纯净物有关物质的浓度为有关物质的浓度为1molL-1-1涉及到的气体分压为涉及到的气体分压为100kPa 7.3.2 标准电极电势标准电极电势1.标准电极电势和标准电动势电对电对的标准电极电势: E )( 原电池的标准电动势:+=EEEMF )( Cu )L(1.0molCu 12+2.电极电势的测定 )L(1.0molH )(H ,Pt )(12+pV340. 0)/H

26、H()/CuCu(22MF=+EEEV340. 0)/CuCu( 2=+则 EH2Cu H Cu22+ 采用还原电极电势;3.标准电极电势表 E 小的电对对应的还原型物质还原性强;E 大的电对对应的氧化型物质氧化性强。 E 无加和性,加和性,即与得失电子数无关即与得失电子数无关 一些电对的 E 与介质的酸碱性有关酸性介质: ;碱性介质:EAEB V36. 1 (aq)Cl e(g)Cl21 2=+E V36. 1 (aq)2Cl 2e)g(Cl2=+Emr与电极电势的关系4.Gm(1)r2 ) s (Cu 2e)aq(Cu )( G+m(2)r2 )g( H 2e )aq(2H )(G+ e

27、+ z还原型氧化型电极反应: )()(mr电对电对zFEG= )()( mr电对电对电极反应:zFEG )()(mr电对电对zFEG=)H/(H /Cu)(Cu22MFEEE=+/Cu)(Cu2E=+ MFmr因为zFEG= /Cu)(Cu m(1)r2mr所以GzFEG=+/Cu)(Cuaq) ,(Cu 22mf即zFEG=+= )()( mr电对电对电极反应:zFEG1mol147.062kJ=1mol147062J=2V7621. 0)/ZnZn( +=例:已知 E。2mf aq),(Zn +求:G2 Zn(s) e2)aq( Zn+解:2mfmraq),(Zn+=GG2mr/Zn)(Z

28、n+=zFEG22mf/Zn)(Znaq),(Zn+=zFEG12mf0.7621V)(molC964852aq),(Zn+= G7.3.3 Nernst方程方程代入得:F: mol96485C1=RT,Kmol8.314J 将 , 时298.15K 当11=电池反应: 1.Nernst方程JRTlg2.303+=rGmrGmJRTzFEFElg2.303zMFMF+=FJRTEElgz2.303MFMF=Jz.EElgV05920)K298()K298(MFMF=反应商=/MnMnO24+E,298.15K= T时 e +Z还原型氧化型电极反应:O4HMn 5e8HMnO224+例:)(lg

29、3032=cczFRT.EE氧化型还原型氧化型)(还原型)(lg0.0592 )K298()K298(=cczEE4)Mn()H()MnO(lg5 0592. 0)/MnMnO(2824+cccE)()(cc,氧化型还原型)(c,还原型)( c,氧化型2.影响电极电势的因素 e 还原型氧化型电极反应:Z+)()(lg3032氧化型还原型cczFRT.EE=)()(lg3032还原型氧化型cczFRT.EE+=或E则: 氧化型或还原型的浓度或分压)/ClClO(3AE?)/ClClO( 时 L10.0mol)H(31=+Ec,L1.0mol)Cl()ClO( 13=cc,求:当 介质的酸碱性V4

30、5. 1)/ClClO( 3A=E已知例:3)Cl()H()ClO(lg60.0592V)/ClClO(63A+=+cccE) l (O3H)aq(Cl 6e)aq(6H)aq(ClO 解:23+ V51. 10 .10lg6V0592. 06=+=1.45V 0.400V=)100 . 1lg(4V0592. 01.229V414+=O)/H(O 22ELmol100 . 1)H( 即 14pH114=+,cV229. 1O)/H(O 298K 22A=,已知例:E?O)/H(O 14pH )O( 222=时,若:求Epp?)/OH(O 2B=E/ )H( / )O(lg4V0592. 0O

31、)/H(O 4222A+=+ccppE) l (O2H 4e)aq(4H)g(O 解:22+V 400. 0)O/HO(22=ELmol0 . 1)OH( 即 14,pH 1=当c0.400V)/OH(O 2B=E)aq(4OH 4e) l (O2H )g(O22+,+Ag1L1.0mol)Cl(=cAg沉淀的生成对电极电势的影响 )108 . 1)AgCl( ?Ag)/(AgCl ?Ag)/(Ag Lmol0 . 1)Cl( s AgClNaCl AgAgV799. 0Ag)/(Ag 10sp1+=KEEcE并求时,当会产生加入电池中组成的半和,若在已知例:0.222V=108 . 1lgV

32、0592. 00.799V10+=)Ag/Ag(+E)aq(Cl)aq(Ag (s) AgCl+解:Ag(s) e)aq(Ag+(AgCl)Cl( )Ag(sp=+Kcc(AgCl)Ag( , Lmol0 . 1)Cl(sp1=+时若Kcc)Ag( lgV0592. 0)Ag/Ag( +=+cEAgCl)(lgV0592. 0)Ag/Ag(sp+=+KEV222. 0=+)/AgAg(= E)aq(ClAg(s)eAgCl(s)+1=+AgCl)()Ag( , Lmol0 . 1)Cl(sp时当Kcc) /AgAgCl(E+AgCl)(lgV0592. 0)/AgAg(sp+=KEAgI Ag

33、Br AgCl减小 spK(AgI/Ag) (AgBr/Ag) (AgCl/Ag)EEE NaOH ,达到平衡时保持的半电池中加入 ?)FeFe( ,Lmol0 . 1)OH(231=+求此时Ec,108 . 2)(OH) Fe(393sp=K V769. 0)FeFe( 23=+,已知例:EFeFe 1086. 4)(OH) Fe(23172sp=+组成和,在K?)(OH) Fe/Fe(OH)(23=E解:, 时 L1.0mol)OH( 1当c=)aq(3OH)aq(Fe (s)(OH) Fe33+)aq(2OH)aq(Fe (s)(OH) Fe22+)(OH) (Fe)(Fe 3sp3Kc

34、=+ )(OH) (Fe)(Fe 2sp2Kc=+ V55. 0 =391086. 4108 . 2lgV0592. 0V769. 017+=)Fe/Fe(23+E)aq(Fe e)aq(Fe23+)(Fe )(Fe lgV0592. 0)Fe/Fe(2323+=+ccE)Fe(OH)()Fe(OH)(lgV0592. 0)Fe/Fe(2sp3sp23+=+KKE0.55V=. 0 55V=+)/FeFe( 23= E, Lmol0 . 1)OH( 1=时当c)(OH) /Fe(OH) (Fe 23即E)(OH) (Fe)(OH) (FelgV0592. 0 )/FeFe( 2sp3sp23+

35、=+KKE)(OH) /Fe(OH) (Fe 23E)aq(OH) s (OH) Fe e) s (OH) Fe23+小结:氧化型形成沉淀 ,E;还原型形成沉淀 ,E。)Ag/Ag( /Ag)S(Ag2+ EE 氧化型和还原型都形成沉淀,看二者 的相对大小。若 (氧化型) (还原型),则 E;反之,则 E。KspKspKsp?)/CuCu(L1.0mol)Cu(NH(21243=+时,Ec,L1.0mol)NH( 中,加入氨 池 13=水,当cCu氨水+2Cu12433Lmol0 . 1)Cu(NH()NH(+=cc 配合物的生成对电极电势的影响,0.3394V)/CuCu(2=+:已知例E

36、电 半 Cu/Cu 。在1030. 2)Cu(NH(212243f=+K?)Cu/)Cu(NH( 243=+并求 E解:时 Lmol01)Cu(NH()NH(12433+=当.c c)aq()Cu(NH )aq(4NH)aq(Cu24332+2+)NH()Cu()Cu(NH(f43243+= Kccc )Cu(NH(1)Cu(243f2+=Kc0.0265V=1030. 21lg2V0592. 00.3394V12+=)Cu /Cu(2+E)Cu(lg2V0592. 0)Cu /Cu( 22+=+cE) s (Cu 2e)aq(Cu 2+)Cu(NH(1lg20592V. 0)Cu /Cu(2

37、43f2+=+KE思考:, Lmol0 . 1)Cu(NH()(NH 12433时当+=cc)aq(4NH) s (Cu 2e)aq()Cu(NH3243+V0265. 0/Cu)Cu(Cu)/)(Cu(NH2243+= EECu)/)(Cu(NH 243即+E/Cu)Cu( Cu)/)(Cu(NH2243+ (还原型),则E;反之,则 E。 K fK fK f)aq(4NHCuCl(s) 3+),/CuCu()CuCl()(Cu(NH2sp243f及,借助+EKK ) /CuCl)Cu(NH( 243?如何求得+E 7.4 电极电势的应用电极电势的应用7.4.1 判断氧化剂、还原剂的判断氧化

38、剂、还原剂的 相对强弱相对强弱7.4.2 判断氧化还原反应进行的方向判断氧化还原反应进行的方向7.4.3 确定氧化还原反应进行的限度确定氧化还原反应进行的限度7.4.4 元素电势图元素电势图7.4.1 判断氧化剂、还原剂的相对强弱判断氧化剂、还原剂的相对强弱E 小的电对对应的还原型物质还原性强;E 大的电对对应的氧化型物质氧化性强。7.4.2 判断氧化还原反应进行的方向判断氧化还原反应进行的方向反应自发进行的条件为rGm0因为 rGm = zFEMF 即: EMF 0 反应正向自发进行;反应正向自发进行; EMF 0 反应逆向自发进行。反应逆向自发进行。 对于非标准态下的反应:lgV05920

39、 MFMFJz.EE=反应正向进行; 0 0.2VMFMFEE反应逆向进行。 0 0.2V- MFMFEE判断用 0.2V V2 . 0MFMFEE=Fe OH222+发生的反应:与解:)aq(OH 2e)aq(2H)g(O222+V6945. 0=E) l (O2H 2e)aq(2H)aq(OH222+V763. 1=E)aq(Fe e)aq(Fe23+=E 0.769V +) s (Fe 2e)aq(Fe2+ 0.4089V =E ) l (O2H)aq(Fe2)aq(2H )aq(Fe2)aq(OH23222+)Fe/Fe( )OH/OH(23222MF=+EEE进行? 时的标准态下能否

40、向右25 在 ? )g(Cl 取 制 HCl 浓 能用 实验室中为 )2(2什么 ) 1 ( 试判断反应:例0 0.131V1.360V1.2293V=12121lg2V0592. 00.131V 24=)aq(2Cl)aq(4H) s (MnO2+方法二:) l (O2H)g(Cl)aq(Mn 222+/ )Cl(/ )H(/ )Mn (/ )Cl(lg2V0592. 0 2422MFMF=+ccccccppEE0 0.06V 1.30V1.36V=)/ClCl()/MnMnO(222MF=+EEE7.4.3 确定氧化还原反应进行的限度确定氧化还原反应进行的限度, 时K15.298T =或lg2.303mrKRTG=MFmrzFEG=lg2.303MF因为KRTzFE=lg3032MFKzFRT.E=V0257. 0lnMFzEK=V0592. 0lgMFzEK= 2.107V=)V955 . 0(512V. 1=4224)aq(6H)aq(OC5H)aq(2MnO+解:例:求反应222) l (O8H)aq(2Mn)g(10CO +的平衡常数 。K422224MF)OCH/CO()Mn/MnO( =+EEEMF563 0.0592V2.107V10 0.0592V lg=zEK35610=K试求AgCl的溶度积常数。

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