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文檔簡介

1、產(chǎn)生電位差的原因:荷電粒子(含偶極子)的非均勻分布產(chǎn)生電位差的原因:荷電粒子(含偶極子)的非均勻分布 。引起相間電位的幾種情形引起相間電位的幾種情形MSMSMSMS的離子雙電層剩余電荷引起吸附雙電層偶極子層金屬表面電位0AiBiBAiGAiBi 0i0AiBiBAiGAiBi 0i1W2W1W2W電功電功電功電功+ +化學功化學功外電位與表面電位外電位與表面電位n外電位外電位(outer potential):用外力把單位用外力把單位正電荷從無窮遠處移到距實物相表面約正電荷從無窮遠處移到距實物相表面約10-6-10-7米處米處(鏡像力與短程力尚未開始作用,僅鏡像力與短程力尚未開始作用,僅有庫侖

2、力有庫侖力) 所做的功。所做的功。n表面電位表面電位(surface potential):不考慮試不考慮試探電荷與實物相的化學作用,用外力將單位探電荷與實物相的化學作用,用外力將單位正電荷從實物相表面移到實物相內(nèi)部所做的正電荷從實物相表面移到實物相內(nèi)部所做的功。功。n對比:對比:界面電位差界面電位差(interfacial potential difference): 兩相間內(nèi)電位之差。兩相間內(nèi)電位之差。內(nèi)電位內(nèi)電位= =外電位外電位+ +表面電位差表面電位差= =+ +試驗電荷試驗電荷q qr010-410-5 cm表面電位差表面電位差外電位外電位內(nèi)電位內(nèi)電位M002rMMrqdrrq化W

3、電功電功化學勢化學勢:代表將:代表將1mol帶電粒子帶電粒子i( (每一粒子荷電量為每一粒子荷電量為zie) )轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移至帶電物相內(nèi)部時所涉及的能量變化。移至帶電物相內(nèi)部時所涉及的能量變化。nFnF電功電功電化學位:電化學位:ABABAB溶液PECuZn00n標準氫電極標準氫電極 (standard hydrogen electrode, SHE): 分壓為分壓為100kPa的的氫氣飽和的鍍鉑黑的鉑氫氣飽和的鍍鉑黑的鉑電極浸入電極浸入H+離子活度為離子活度為1的溶液中構(gòu)成。的溶液中構(gòu)成。- -相對相對數(shù)值數(shù)值n任意溫度下標準氫電極任意溫度下標準氫電極的電極電位均為的電極電位均為零零 o2 (/)

4、 0 HHH+(1.0mol L-1)PtH2(100KPa) 事實上事實上, 標準電極電勢的絕對值是無法測定的。于是選定了標準標準電極電勢的絕對值是無法測定的。于是選定了標準氫電極。氫電極。表示為表示為:標準氫電極標準氫電極 V00000/HH /HH gH 2eaq)H222.:對 電(2:電極反應E標準氫電極標準氫電極 標準電極電勢氫標電極電位氫標電極電位(hydrogen scale electrode potential)n以以待測電極待測電極為為正極正極,標準氫電極標準氫電極為為負極負極組成組成電池,該電池的電動勢稱為某待測電極的氫電池,該電池的電動勢稱為某待測電極的氫標電極電位,

5、簡稱標電極電位,簡稱電極電位電極電位 。(Pt) H2(pH2=1p0) | H+(a H+=1)| 待測待測E (待測待測) 0 (H+/H2) = (待測待測)0= (待測待測)測定測定Cu電極電位示意圖電極電位示意圖 對由標準鋅電極與標準對由標準鋅電極與標準氫電極構(gòu)成的電化學電池,氫電極構(gòu)成的電化學電池,其電池表示式為其電池表示式為:Zn|Zn2+(1moldm-3)|H3O+(1moldm-3)|H2(1105Pa)Pt 實驗測得電池的電動勢為實驗測得電池的電動勢為0.763V, 即即 0.763 V = 0 VE (Zn2+/Zn)E(Zn2+/Zn) 0.763 V 氫電極使用不方

6、便,常用甘汞電極代替標準氫氫電極使用不方便,常用甘汞電極代替標準氫電極。電極。電極組成式電極組成式 Pt,Hg,Hg2Cl2(s) | Cl-(c) 優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、 電勢穩(wěn)定,最為常用。電勢穩(wěn)定,最為常用。298K時,飽和時,飽和KCl 溶液時溶液時甘汞電極E = = 0.2415電極反應電極反應Hg2Cl2 + 2e 2Hg+ +2Cl- 甘汞電極甘汞電極例:例:以標準銅電極與飽和甘汞電極組成與原電池,標準銅電以標準銅電極與飽和甘汞電極組成與原電池,標準銅電極為正極,飽和甘汞電極為負極,測得原電池電動勢為極為正極,飽和甘汞電極為負極,測得原電池電動勢為+

7、0.1004V+0.1004V,求標準銅電極的電極電勢。,求標準銅電極的電極電勢。解:解:該原電池以簡式表示為該原電池以簡式表示為(-) Hg| Hg2Cl2 | KCl(飽和飽和) Cu2+(1molL-1) |Cu(+)測得此原電池的電動勢測得此原電池的電動勢E= + 0.1004V,則則 E E+ E- E Cu2Cu 0.2415 0.1004 E Cu2Cu E + 0.2415 0.1004 + 0.2415 0.3419 V 原電池原電池電解池電解池腐蝕電池腐蝕電池能量轉(zhuǎn)化方向能量轉(zhuǎn)化方向 化學能化學能電能電能 電能電能化學能化學能 化學能化學能熱能熱能 反應動力反應動力 功能功

8、能能量發(fā)生器能量發(fā)生器 物質(zhì)發(fā)生器物質(zhì)發(fā)生器破壞物質(zhì)破壞物質(zhì)電極極性電極極性 陽()陽()陰()陰() 陽()陽()陰()陰() 陽()陽()陰()陰()結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)陰、陽極不陰、陽極不直接接觸直接接觸 陰、陽極短路,陰、陽極短路, 0G0G0G0外I0外ICuCuSOZnSOZnCuZn112244氧化劑與還原劑直接接觸氧化劑與還原劑直接接觸無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生Zn(s)+Cu2+(aq) = Zn2+(aq)+Cu(s)化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑瘜W能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?在在CuSOCuSO4 4溶液中放入一片溶液中放入一片ZnZn,將發(fā)生下列,將發(fā)生下列氧化還原反應:氧化還原反應: Zn(s) + CuZn(

9、s) + Cu2+2+(aq) Zn(aq) Zn2+2+(aq) + Cu(s)(aq) + Cu(s) 在溶液中電子直接從在溶液中電子直接從ZnZn片傳遞給片傳遞給CuCu2+2+,使使CuCu2+2+在在ZnZn片上還原而析出金屬片上還原而析出金屬CuCu,同時,同時ZnZn氧化為氧化為ZnZn2+2+。 這個反應同時有熱量放出,這是化學能這個反應同時有熱量放出,這是化學能轉(zhuǎn)化為熱能的結(jié)果。轉(zhuǎn)化為熱能的結(jié)果。氧化還原半反應和氧化還原電對氧化還原半反應和氧化還原電對 氧化還原反應的化學方程式可分解成兩個氧化還原反應的化學方程式可分解成兩個“半反應式半反應式”。在氧化還原反應中,氧化劑(氧。

10、在氧化還原反應中,氧化劑(氧化型)在反應過程中氧化數(shù)降低生成氧化數(shù)較化型)在反應過程中氧化數(shù)降低生成氧化數(shù)較低的還原型;還原劑(還原型)在反應過程中低的還原型;還原劑(還原型)在反應過程中氧化數(shù)升高轉(zhuǎn)化為氧化數(shù)較高的氧化型。一對氧化數(shù)升高轉(zhuǎn)化為氧化數(shù)較高的氧化型。一對氧化型和還原型構(gòu)成的共軛體系稱為氧化還原氧化型和還原型構(gòu)成的共軛體系稱為氧化還原電對,可用電對,可用“氧化型氧化型/還原型還原型”表示。表示。 例如:例如:2 Fe3+ 2I- = Fe2+I2存在存在Fe3+/Fe2+ 和和 I2/I-兩個氧化還原電對。兩個氧化還原電對。Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu2e氧化半反應氧

11、化半反應: Zn - 2e- Zn 2+還原半反應還原半反應:Cu 2+ + 2e- Cu氧化反應:氧化反應: 還原態(tài)還原態(tài) - ne- 氧化態(tài)氧化態(tài)還原反應:還原反應: 氧化態(tài)氧化態(tài) ne - 還原態(tài)還原態(tài) 一般表達式:一般表達式: 氧化態(tài)氧化態(tài)ne-還原態(tài)還原態(tài)原電池的構(gòu)成原電池的構(gòu)成 電解質(zhì)溶液 兩個半電池 (電極)原電池 鹽橋 外接電路金屬導體惰性固體導體固體電子導體這一反應可在下列裝置中分開進行這一反應可在下列裝置中分開進行 這種裝置能將這種裝置能將化學能化學能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔?,稱為,稱為原電池原電池。鹽橋:鹽橋:在在U U型管中裝型管中裝滿用飽和滿用飽和KClKCl溶液和溶液和

12、瓊膠作成的凍膠。瓊膠作成的凍膠。鹽橋的作用:鹽橋的作用:使使ClCl- -向鋅鹽方向移動,向鋅鹽方向移動,K K+ +向銅鹽方向移動,使向銅鹽方向移動,使ZnZn鹽和鹽和CuCu鹽溶液一直鹽溶液一直保持電中性,從而使保持電中性,從而使電子不斷從電子不斷從ZnZn極流向極流向CuCu極。極。正極正極(銅電極):(銅電極):CuCu2+ 2+ + 2e+ 2e- - CuCu 負極負極(鋅電極):(鋅電極):Zn ZnZn Zn2+2+ + 2e + 2e- -正、負兩極分別發(fā)生的正、負兩極分別發(fā)生的反應,稱為反應,稱為電極反應電極反應。電池反應電池反應:Zn + CuZn + Cu2+2+ =

13、Cu + Zn = Cu + Zn2+2+(總反應)(總反應)氧化氧化- -還原反應的本質(zhì):電子得失還原反應的本質(zhì):電子得失 原電池將分子之間直接發(fā)生的氧化還原反應,通過電極間接完成。每個電極上發(fā)生一個半反應半電池反應(或電極反應),如: Zn + Cu2+ Zn 2+ + Cu 負極:發(fā)生氧化半反應 Zn 2e Zn 2+ 正極:發(fā)生還原半反應 Cu 2+ 2e Cu n ()()負極電解質(zhì)正極負極電解質(zhì)正極()() (-) Zn | ZnSO4 | CuSO4| Cu(+)(-) Pt,H2 | HCl | CuSO4| Cu(+)(-) Pt,H2(p) | HCl (a=0.1) |

14、Cl2 (p) , Pt (+)(-) Ag(s)AgCl (s)|HCl (a=0.1)|Cl2 (p) , Pt (+)(-) Pb(s)PbSO4(s)|K2SO4 (a=0.02)| KCl (a=0.01)| PbCl2(s) Pb(s) (+)負極(氧化反應)負極(氧化反應)-正極(還原反應)正極(還原反應)例如:例如:(- -)PtPt| |H H2 2(100KPa)(100KPa)| |H H+ +(1.0mol(1.0mol L L) )CrCr2 2O O7 72 2(10mol(10mol L L- -1 1),),CrCr3+3+(1.0mol(1.0mol L L-

15、1-1), H), H+ +(1.0(1.0 1010-2-2molmol L L) )| |Pt(+)Pt(+)負極負極:H:H2 2 2H 2H+ + + + 2e2e- -正極正極:Cr:Cr2 2O O7 72- 2- +14H+14H+ + +6e+6e- - 2Cr2Cr3+3+7H+7H2 2O O總反應總反應:Cr:Cr2 2O O7 72- 2- + + 3H3H2 2 + 8H+ 8H+ + = = 2Cr2Cr3+ 3+ +7H+7H2 2O O例例: : 將下列氧化還原反應設計成原電池將下列氧化還原反應設計成原電池 寫出它的電池符號寫出它的電池符號(1) Cu2+ +

16、H2 = Cu + 2H+(2) Fe3+ + Ag + Cl- = AgCl +Fe2+解解: (1) 電極反應電極反應: (- -) H2 = 2H+ + 2e (氧化反應氧化反應) (+)Cu2+ + 2e = Cu (還原反應還原反應) 電池符號電池符號: (-) Pt | H2(pa) | H+(c1) Cu2+(c2) | Cu (+) | Pt ()()(-) Ag / AgCl | Cl-(c1) Fe2+(c2) , Fe3+(c3) | Pt (+)(2) 電極反應電極反應: (-) Ag + Cl- = AgCl + e (氧化反應氧化反應) (+) Fe3+ + e =

17、 Fe2+ (還原反應還原反應) 電池符號電池符號:由電池的電池符號寫出電池反應由電池的電池符號寫出電池反應例例: 已知某電池的電池符號為已知某電池的電池符號為: (- -) Pt |Sn2+(c1), Sn4+(c2) Fe2+(c3), Fe3+(c4) | Pt (+) 寫出其電池反應寫出其電池反應解解: 電極反應電極反應 (- -) Sn2+ = Sn4+ + 2e (氧化反應氧化反應) (+) Fe3+ + e = Fe2+ (還原反應還原反應) 電池反應電池反應 Sn2+ 2Fe3+ = Sn4+ + 2Fe2+ 陽極:PbSO4 + 2H2O 2e = PbO2 + 4H+ +

18、SO42陰極:PbSO4 + 2e = Pb + SO42負極:Pb + SO42 2e = PbSO4正極:PbO2 + 4H + SO42 + 2e = PbSO4 + 2H2On在在Cu-ZnCu-Zn原電池中,為什么檢流計的指針原電池中,為什么檢流計的指針只偏向一個方向,即電子由只偏向一個方向,即電子由ZnZn傳遞給傳遞給CuCu2+2+,而不是從,而不是從CuCu傳遞給傳遞給ZnZn2+2+?這是因為原電?這是因為原電池中池中CuCu電極的電極電勢比電極的電極電勢比ZnZn電極的電極電電極的電極電勢更高(或更正)。勢更高(或更正)。電極電勢是怎樣產(chǎn)生的電極電勢是怎樣產(chǎn)生的?是什么原因

19、引起各?是什么原因引起各個電極的電勢不同呢?個電極的電勢不同呢? 伏達電池中電子流從陰極流向陽極很象水由高處流向低處伏達電池中電子流從陰極流向陽極很象水由高處流向低處EnFGEnFEGGW=EQ=nFE平衡電極電位平衡電極電位 是氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)處于平是氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)處于平衡狀態(tài)下的氫標電極電位。衡狀態(tài)下的氫標電極電位。e標準電極電位標準電極電位 是熱力學標準狀態(tài)下(是熱力學標準狀態(tài)下(25 ,25 ,活度活度a a均為均為1mol/L1mol/L),待測電極對比標準氫電極的相對電極),待測電極對比標準氫電極的相對電極電位。電位。1.1.能斯特(能斯特(Nernst)Nernst

20、)方程式方程式 氧化型氧化型 nene- - 還原型還原型lnRT還原型氧化型nFT=298K時:(n=電子得失數(shù))lg0.05922.303lg965002988.314還原型氧化型還原型氧化型nn例:例:已知已知(Fe3+/Fe2+)=0.771v.求求298K時時Fe3+=1.0molL-1, Fe2+=1.010-3molL-1時的電極電勢時的電極電勢. 解解:(Fe3+/Fe2+) = (Fe3+/Fe2+) +0.0592lgFe3+/Fe2+ =0.771v+0.0592lg(1.0103) =0.771v+0.178 =0.949vlg0.0592還原型氧化型n例:例:已知已知

21、(MnO4-/Mn2+)=1.56v,求,求298K時時MnO4-=Mn2+=H+=0.1molL-1時的電時的電極電勢極電勢.n解解:電極半反應式:電極半反應式: MnO4-+8H+5e-Mn2+4H2OVVMnHMnOVn47. 1) 1 . 0lg(50592. 056. 1lg50592. 056. 1lg0.05928284還原型氧化型任何電極與標準氫電極構(gòu)成原電池所測任何電極與標準氫電極構(gòu)成原電池所測得的電動勢作為該電極的得的電動勢作為該電極的電極電位電極電位。電池電動勢電池電動勢是在電流強度趨近于零、電池是在電流強度趨近于零、電池反應極為微弱、電池中各反應物濃度基本反應極為微弱、

22、電池中各反應物濃度基本上維持恒定的條件下測定的。上維持恒定的條件下測定的。電池電動勢電池電動勢是指電池正負極之間的平衡電位差。是指電池正負極之間的平衡電位差。 22ZnZnZnZnZnHatmPHPtZnHH222211,ZneZn22HZnHZn222eHH222 22200ln2lnHZnZnHPFRTEanFRTEE反生22200lnln2HHHZnZnZnPFRT22lnln2200ZnZnHHPFRT參ZnRneO還原態(tài)氧化態(tài)ln0nFRT0EFRTZnZnZnZn2ln20電極電勢的應用電極電勢的應用1裝置原電池并計算電池的電動勢2.確定氧化劑,還原劑的相對強弱3判斷氧化還原反應進

23、行的方向4判斷氧化還原反應進行的限度【例例】計算在計算在298.15K 時下列原電池的電動勢時下列原電池的電動勢(-) Ag|AgNO3(0.01molL-1)AgNO3(1molL-1) | Ag (+)解:解:這種由不同濃度的同類電極組成的原電池稱這種由不同濃度的同類電極組成的原電池稱濃差電池。濃差電池。 正極反應:正極反應:Ag+(1molL-1) + e- Ag(s) 負極反應:負極反應: Ag(s)- e- Ag+(0.01molL-1) 電池反應:電池反應: Ag+(1molL-1) Ag+(0.01molL-1) E+= E (Ag+/Ag ) 0.0592 lgc+(Ag+)

24、/cE- = E (Ag+/Ag ) - 0.0592 lgc- (Ag+) /cE = E+- E- = 0.0592 lgc+(Ag+) / c- (Ag+) = 0.0592 lg1 / 0.01 = 0.1184V 2.確定氧化劑,還原劑的相對強弱n 標準電極電勢值的符號和大小,反映了該電極與氫電極相比較的氧化還原能力的強弱。n 代數(shù)值越小,其還原態(tài)越易失去電子,還原性越強; 代數(shù)值越大,其氧化態(tài)越易得到電子,氧化性越強。 n 幾種物質(zhì)可能同時發(fā)生氧化還原反應時,則數(shù)值相差越大,其相互反應的趨勢就越大 。n例大的電對對應的氧化態(tài)物質(zhì)氧化性強大的電對對應的氧化態(tài)物質(zhì)氧化性強小的電對對應的

25、還原態(tài)物質(zhì)還原性強小的電對對應的還原態(tài)物質(zhì)還原性強例 試列出 各電對氧化型物種的氧化能力和還原型物種的還原能力的強弱順序。VMnMnO51124.)/( VCuCu33702.)/( VII53402.)/( VSnSn154024.)/( n解:比較電對的標準電極電勢的代數(shù)大小,可知,隨著E 值的增大,電對中的氧化型物種得電子的能力(即氧化能力)增強,而電對中的還原型物種失電子的能力(即還原能力)減弱。因此n氧化型物種氧化能力由弱到強的順序是:Sn4,Cu2,I2,MnO4n還原型物種的還原能力由弱到強的順序是:Mn2,I,Cu,Sn2+E 。 氧化性:氧化性:F2 Cl2 Br2 I2 還

26、原性:還原性:I- Br- Cl- F-E 2.87VE 1.36VE 1.07VE 0.54VCl22+3Zn+2e-Zn-0.7628-0.44020.00000.3370.5350.7701.0851.3583Fe2+2e-+Fe+ 2e-2+H2+ 2e-+H2NiNi-0.23+ 2e-2+CuCu+ 2e-I2I-2Fe2+ 2e-FeBr2(l)Br-+ 2e-2+ 2e-2Cl-氧化型還原型+ne- /V氧化型的氧化性增強還原型的還原性增強22 標準電極電勢數(shù)值越小,其還原型的還原性越強,氧標準電極電勢數(shù)值越小,其還原型的還原性越強,氧化型的氧化性越弱,反之亦然。化型的氧化性越

27、弱,反之亦然。例例. 在標準條件下有三個電對在標準條件下有三個電對: I2/I-,Fe3+ /Fe2+,Sn4+/Sn2+,試將其中的氧化劑和還原,試將其中的氧化劑和還原劑均按由強到弱的次序排列劑均按由強到弱的次序排列.Sn4+(aq) + 2e-Sn2+(aq)I2(s) +2e- 2I-(aq)Fe3+(aq) + e-Fe2+(aq)0.1539V0.5345V0.769V3.判斷氧化還原反應進行的方向E = E( 氧化劑) E(還原劑) 如反應中各物質(zhì)均標準態(tài),E = E( 氧化劑) E(還原劑)非自發(fā),反應逆向進行自發(fā),反應正向進行, 0, 0非自發(fā),反應逆向進行自發(fā),反應正向進行,

28、 0, 0用標準電極電勢判斷反應的方向和反應程度用標準電極電勢判斷反應的方向和反應程度1.1.判斷反應方向判斷反應方向 TP下由下由 G大小判斷反應進行的方向。大小判斷反應進行的方向。 rGm=nFE 判斷水溶液中氧化還原方向,則判斷水溶液中氧化還原方向,則rGm0, E0, 正向自發(fā)正向自發(fā)rGm0, E0, 逆向自發(fā)逆向自發(fā)rGm0, E0, 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 如果在標準狀態(tài)下,則可用如果在標準狀態(tài)下,則可用E進行判斷。進行判斷。例例:試解釋在標準狀態(tài)下,三氯化鐵溶液為什試解釋在標準狀態(tài)下,三氯化鐵溶液為什么可以溶解銅板么可以溶解銅板?解:解:2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+ Cu2+2e

29、-Cu =0.337VFe3+e-Fe2+ =0.770V電對電對Fe3+/Fe2+,作電池的正極;,作電池的正極; Cu2+/Cu電對,作電池的負極。電對,作電池的負極。 E= +- -=0.770-0.3370, 反應向右自發(fā)進行。反應向右自發(fā)進行。所以三氯化鐵溶液可以溶解銅板所以三氯化鐵溶液可以溶解銅板。 一般兩電對1和2進行氧化還原反應,則自發(fā)進行的方向可表示為: 強氧化劑1 強還原劑2 = 弱還原劑1 弱氧化劑2n例例3 當Pb2+=0.01mol.L1,Sb2+=0.5mol.L1時,金屬錫能否從溶液中將Pb2+還原出來 ?n 已知n E (Pb2+/Pb) = -0.126V n

30、 E (Sn2+/Sn) = -0.136V 因此,根據(jù)E 的符號,可以判斷反應的方向。按題意,設計原電池,反應式為 Sn Sn2(0.5mol.L1) Pb2(0.01mol.L1) Pb SnPb2(0.01mol.L1) = Sn2(0.5mol.L1)Pb E 0確定氧化還原反應進行的限度確定氧化還原反應進行的限度, 時K15.298T V0592. 0lgnEKK:氧化還原反應的平衡常數(shù):氧化還原反應的平衡常數(shù)n: 氧化還原反應的得失電子數(shù)氧化還原反應的得失電子數(shù)E: 由氧化還原反應組成原電池的標準由氧化還原反應組成原電池的標準 電動勢電動勢【例例5】求求KMnO4與與H2C2O4的

31、反應平衡常數(shù)的反應平衡常數(shù)K(298.15K)。解解: 反應方程式為反應方程式為2MnO4-5H2C2O46H 2Mn210CO2 8H2O 拆成半反應:拆成半反應:+ = = +1.507 V- = = -0.49 V= = n(+- - -) )= 10338 106 。判斷氧化還原反應的程度判斷氧化還原反應的程度 rG=-nFE根據(jù)標準自由能變化和平衡常數(shù)的關(guān)系:根據(jù)標準自由能變化和平衡常數(shù)的關(guān)系: rG=-RTlnK =-2.303RTlgK 結(jié)合以上兩式得:結(jié)合以上兩式得: nFE=2.303RTlgK當當T=298.15K時,時,0592005920lg.n.nEK 例例1:求電池

32、反應:求電池反應:Zn+Cu2+=Zn2+Cu在在298K的標的標準平衡常數(shù)。準平衡常數(shù)。解:解:根據(jù)根據(jù)E= +- -=0.337V-(-0.7628V)=1.10V2 .370592010. 1205920lg.nEKK =1.61037 計算下列反應在計算下列反應在298.15K時的標準平衡常數(shù)時的標準平衡常數(shù)K。 Zn(s)Cu2+(aq) Zn 2+(aq)Cu(s) (Cu2+/Cu)0.3419V 解:解: (Zn2+/Zn)- 0.7618V E = (Cu2+/Cu) (Zn2+/Zn)-=1.1037 (V)根據(jù)公式根據(jù)公式: 2 1.10lg37.30.0592V0.05

33、92VnEK K =2 1037 可溶性鹽溶液nMMnMnFRTln0 AMAnM,固nAnFRTln0nMnFRTln,0nnMMPt,11ln0nnMMnFRTHHHPHPt22,220ln2HHPFRT溶液的無能溶解nMMMNaOHCu3HNOFe水溶液HClFe可逆電極可逆電極(reversible electrode)n(1)金屬電極金屬電極:金屬浸在含有該金屬離子的溶:金屬浸在含有該金屬離子的溶液中所構(gòu)成的電極。液中所構(gòu)成的電極。n(2)金屬金屬-難溶鹽電極難溶鹽電極:由金屬表面覆蓋一層該:由金屬表面覆蓋一層該金屬的難溶鹽組成的固體浸入含此難溶鹽陰金屬的難溶鹽組成的固體浸入含此難溶鹽陰離子的溶液中構(gòu)成。離子的溶液中構(gòu)

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