氧化還原與電化學(xué)第五章氧化還原第五章[教學(xué)目標(biāo)]1、掌握原電池及電極電勢2、熟練掌握能斯特方程及其應(yīng)用3、電極電勢的應(yīng)用4、電解池及腐蝕和防護(hù)[教學(xué)目標(biāo)]1、掌握原電池及電極電勢2、熟練掌握能斯特方程及§7.1氧化還原反應(yīng)的基本概念化學(xué)反應(yīng)氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng):有電子得失的反應(yīng)如:Zn+Cu2+=Zn2++Cu2eZn:失電子；被氧化；還原劑。Cu2+:得電子；被還原；氧化劑?！?.1氧化還原反應(yīng)的基本概念化學(xué)反應(yīng)氧化還原反應(yīng)非無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件氧化劑＋還原劑還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物化合價(jià)降低，還原反應(yīng)化合價(jià)升高，氧化反應(yīng)氧化－還原反應(yīng)： 有電子得失（或電子偏移）的反應(yīng)。氧化劑＋還原劑還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物化氧化還原反應(yīng)由氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)組成。半反應(yīng)半反應(yīng)+Zn+Cu2+=Zn2++Cu氧化反應(yīng)Zn=Zn2++2e還原反應(yīng)Cu2++2e=Cu半反應(yīng)中同一元素兩個(gè)不同氧化值的物種組成電對。Zn2+/Zn；Cu2+/Cu電對表示：氧化型/還原型氧化還原反應(yīng)由氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)組成。半反應(yīng)半反應(yīng)+Zn+氧化劑與還原劑直接接觸Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堞(298K)=-218.66kJ/molΔG(298K)=-212.55kJ/mol氧化劑與還原劑直接接觸Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn原電池Cu-Zn原電池負(fù)極正極氧化反應(yīng)還原反應(yīng)原電池Cu-Zn原電池負(fù)極正極氧化反應(yīng)還原反應(yīng)這種把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。這種把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件原電池鋅錳干電池結(jié)構(gòu)原電池鋅錳干電池結(jié)構(gòu)氫氧燃料電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池動(dòng)力汽車氫氧燃料電池動(dòng)力汽車固態(tài)鋰電池固態(tài)鋰電池例6.鋅汞紐扣電池例6.鋅汞紐扣電池例4.鎳鎘堿性充電電池例4.鎳鎘堿性充電電池2.原電池組成兩個(gè)半電池鹽橋?qū)Ь€（1）半電池

原電池中所進(jìn)行的氧化-還原反應(yīng)是分別在兩個(gè)電極上發(fā)生的。例如，在銅-鋅原電池中負(fù)極：Zn(S)＝Zn2+(aq)+2e-正極：Cu2+(aq)+2e-＝Cu(S)負(fù)極還是正極都是由氧化態(tài)物質(zhì)和它對應(yīng)的還原態(tài)物質(zhì)組成，又被稱為氧化還原電對。如：2.原電池組成兩個(gè)半電池鹽橋?qū)Ь€（1）半電池原電池中所每一對氧化還原電對可構(gòu)成一個(gè)電極，可表示為

Bn+(氧化態(tài))/B(還原態(tài))半電池陽極：發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極陰極：發(fā)生還原反應(yīng)，正極負(fù)極(Cathode):電勢低,電子流出,發(fā)生氧化反應(yīng);正極(Anode):電勢高,電子流入,發(fā)生還原反應(yīng)每一對氧化還原電對可構(gòu)成一個(gè)電極，可表示為半電池陽極：發(fā)生氧20Cu+FeCl3CuCl(s)+FeCl22Fe3+

＋Sn2+2Fe2+

＋Sn4+思考下列反應(yīng)如何設(shè)計(jì)成原電池呢？20Cu+FeCl3CuCl(s)+FeCl22Fe3（2）電極類型常用電極可以分為四種類型：1、金屬－金屬離子電極：

將金屬做成電極板插入該金屬的鹽溶液中構(gòu)成的電極。如：Zn2＋/Zn電極電極組成式：Zn︱Zn2+(c)電極反應(yīng)（2）電極類型常用電極可以分為四種類型：電極反應(yīng)2、金屬－金屬難溶鹽－陰離子電極

將金屬表面涂有其難溶鹽的固體，然后浸入與該鹽具有相同陰離子的溶液中所構(gòu)成的電極。如：Ag-AgCl電極，在Ag的表面涂有AgCl，然后浸入有一定濃度的Cl–溶液中。電極組成式：Ag︱AgCl(s)︱Cl-(c)電極反應(yīng)2、金屬－金屬難溶鹽－陰離子電極電極反應(yīng)金屬—難溶鹽電極

這類電極由金屬及其難溶鹽與難溶鹽的負(fù)離子的溶液構(gòu)成。例如：Hg2Cl2／Hg電極（甘汞電極）電極反應(yīng)：Hg2Cl2＋2e＝Hg(l)

＋2Cl-電極符號：Pt|Hg2Cl2(s)|Hg(l)|Cl-(飽和)圖金屬—難溶鹽電極這類電極由金屬及其難溶鹽與例如3.

氧化還原電極

將惰性電極浸入離子型氧化還原電對的溶液中所構(gòu)成的電極。如：將Pt浸入含有Fe2+、Fe3+的溶液，構(gòu)成Fe3+/Fe2+

電極。電極組成式：Pt︱Fe2+(c1)

,Fe3+(c2)

電極反應(yīng)：3.氧化還原電極電極反應(yīng)：4.氣體電極

將氣體通入相應(yīng)離子溶液中，并用惰性電極（如：石墨或者金屬鉑）做電極板所構(gòu)成的電極。如：氯電極電極組成式：Pt︱Cl2(p)

︱

Cl-(c)電極反應(yīng)4.氣體電極電極反應(yīng)無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件②消除原電池中的液接電勢鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性使電極反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行鹽橋：飽和KCl溶液(以瓊膠制作成凍膠)②消除原電池中的液接電勢鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性使電作鹽橋的電解質(zhì)要具備：

常用飽和KCl鹽橋，因?yàn)镵+與Cl-的遷移數(shù)相近，當(dāng)有Ag+時(shí)，用KNO3或NH4NO3。鹽橋中鹽的濃度要很高，常用飽和溶液。鹽橋的作用不與電池中的電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)作鹽橋的電解質(zhì)要具備：常用飽和KCl鹽橋，因?yàn)镵+與C

電池電動(dòng)勢的產(chǎn)生電池電動(dòng)勢的產(chǎn)生

鹽橋能減低接界電勢的機(jī)理是由于其中的電解質(zhì)陰陽離子遷移速率接近相等，且濃度遠(yuǎn)大于電池的電解質(zhì)濃度，鹽橋中的正、負(fù)離子便以近乎相等的速率向兩側(cè)電解質(zhì)溶液中擴(kuò)散，在鹽橋的兩側(cè)形成兩個(gè)數(shù)值幾乎相等的而電勢相反的接界電勢，使凈的接界電勢減小到可以忽略的程度（見圖）。鹽橋中的電解質(zhì)濃度很高，幾乎承擔(dān)了通過液相接界的全部電荷的遷移。鹽橋能減低接界電勢的機(jī)理是由于其中的電解質(zhì)陰陽離子遷無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件鹽橋的作用（SaltBridge)飽和KCl溶液(2)溶液(1)Cl-K+Cl-K+El(1)El(2)鹽橋液接電勢降至1mV鹽橋的作用（SaltBridge)飽和溶液(2)溶液(1)34Cu+FeCl3CuCl(s)+FeCl22Fe3+

＋Sn2+2Fe2+

＋Sn4+思考下列反應(yīng)如何設(shè)計(jì)成原電池呢？34Cu+FeCl3CuCl(s)+FeCl22Fe32.原電池的表示法界面界面c1

鹽橋c2

界面

(-)Pt︱H2(105Pa)∣H+(lmol·L-1)‖Cu2+(lmol·L-1)∣Cu(s)(+)原電池的電動(dòng)勢

E池＝φ正－φ負(fù)

2.原電池的表示法界面界面

3.原電池裝置的符號表示原電池的裝置可用符號來表示。例如，銅-鋅原電池的圖式為：

3.原電池裝置的符號表示電池組成式的書寫規(guī)則：1、原電池的負(fù)極寫在左側(cè)，正極寫在右側(cè)，并在括號中用“＋”、“－”標(biāo)明正、負(fù)極。2、在半電池中用“｜”表示兩相間的界面。同一相中不同物質(zhì)用逗號“，”隔開；用“‖”表示鹽橋。3、同一溶液中，不同離子在負(fù)級按氧化數(shù)升高的順序，正極按氧化數(shù)降低，并用“，”隔開。電極物質(zhì)中的溶液要注明濃度或活度，氣體要在括號內(nèi)注明分壓力（當(dāng)溶液的濃度為1mol·L-1或氣體的分壓為100kPa時(shí)可不標(biāo)注），純固體、純液體要標(biāo)明狀態(tài)：固（s）或液（l）。在書寫時(shí)純固體、純液體、純氣體要緊挨著電極板。電極溶液緊靠鹽橋，電極板遠(yuǎn)離鹽橋。電池組成式的書寫規(guī)則：3、同一溶液中，不同離子在負(fù)級按氧化數(shù)(4)如果電極中沒有電極導(dǎo)體，必須外加一惰性導(dǎo)體，稱為惰性電極。惰性電極通常是不活潑的金屬（如鉑）或石墨。

(-)Pt∣H2(P)∣H+(c1)║Fe3+(c3)，F(xiàn)e2+(c2)∣Pt(+)(-)Pt∣MnO4-(c1),Mn2+

(c2),H+(c3)║Br-(c4)∣Br2

(l)∣Pt(+)(4)如果電極中沒有電極導(dǎo)體，必須外

例：將下列反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池并以原電池符號表示?！猓?(aq2Cl

2e)g(Cl

極

正2--+)(aqFe

e)(aqFe

極

負(fù)

32+-+-例：將下列反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池并以原電池符號表示?！狻?/p>

工作狀態(tài)的化學(xué)電池同時(shí)發(fā)生三個(gè)過程●兩電極表面發(fā)生氧化、還原反應(yīng)●電子流過外電路●離子流過電解質(zhì)溶液●

電池反應(yīng)Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu●

還原電對

Cu2+/Cu，Zn2+/Zn●氧化型物質(zhì)(Cu2+,Zn2+)●還原型物質(zhì)（Cu,Zn）電池表示符號：(－)Zn|Zn2+(C1)||Cu2+(C2)|Cu(＋)●工作狀態(tài)的化學(xué)電池同時(shí)發(fā)生三個(gè)過程●兩電極表面發(fā)生氧●

外電路中電流?

兩電極的電勢差

當(dāng)電流I→0時(shí),克服內(nèi)阻消耗趨近于零電池電動(dòng)勢E＝φ(+)－φ(－)理論上:

任何氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池以證明電子轉(zhuǎn)移的發(fā)生，但…….

Zn2+/ZneCu2+/Cu電極電勢●外電路中電流?兩電極的電勢差當(dāng)電流I→0時(shí)§7.2電極電勢一、電極電勢的產(chǎn)生金屬相對活潑溶解傾向大于沉積傾向金屬相對不活潑沉積傾向大于溶解傾向

溶解M(s)Mn+(aq)+ne

沉積

§7.2電極電勢一、電極電勢的產(chǎn)生金屬相對活潑溶解傾向無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件電極電位的產(chǎn)生“雙電層模型”

Zn(s)-ZnSO4(aq)和Cu(s)-CuSO4(aq)雙電層形成+++++----------+++++++++++++++----------電極電位的產(chǎn)生“雙電層模型”

Zn(s)-ZnS電極表面x擴(kuò)散雙電層模型電極表面x擴(kuò)散雙電層模型

德國化學(xué)家Nernst提出了雙電層理論，解釋了金屬－金屬離子電極的電極電位的產(chǎn)生。

極板上當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，金屬極板表面上帶有過剩的負(fù)電荷，同量的正電荷分布在溶液中，但分布是不均勻的。由于金屬極板上負(fù)電荷的靜電吸引，使溶液中的正電荷較多地集中在金屬極板附近的溶液中，形成了雙電層結(jié)構(gòu)，因此在金屬極板和溶液間就產(chǎn)生了電勢差，這種電勢差叫電極電勢（electrodepotential），用E表示，兩電池的電極電勢之差就是原電池的電動(dòng)勢,用EMF表示。7.2.2原電池電動(dòng)勢1.電極電勢的產(chǎn)生EMF=E+—E-德國化學(xué)家Nernst提出了雙電層理論，解釋

伏達(dá)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(dá)電池中電子流從陰極流向陽極很象水由高處流向低處

一能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計(jì)成一原電池。該原電池的摩爾吉布斯函數(shù)變與該電池的電動(dòng)勢有什么關(guān)系？一能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計(jì)成一原電池。該原

原電池?zé)崃W(xué)1由可逆電動(dòng)勢計(jì)算電池反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變當(dāng)一個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)在恒溫、恒壓條件下進(jìn)行狀態(tài)變化，其Gibbs自由能的變化量(G)T，p等于該物質(zhì)系統(tǒng)“能夠?qū)Νh(huán)境作出的最大非體積功”只有在可逆狀態(tài)變化過程中，體系能環(huán)境才能作最大功，因此，要作出最大非體積功，也只有在可逆狀態(tài)變化過程中才能達(dá)到原電池?zé)崃W(xué)1由可逆電動(dòng)勢計(jì)算電池反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變7.1溶液的導(dǎo)電機(jī)理及法拉第定律2Faraday定律在一定時(shí)間內(nèi)，電路中通過的電量大小(Q)與在電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量(或者是電極反應(yīng)進(jìn)度)成正比。負(fù)極正極IFaraday定律對化學(xué)電池中的電極反應(yīng)同樣適用7.1溶液的導(dǎo)電機(jī)理及法拉第定律2Faraday定律在一原電池的電動(dòng)勢與Gibbs函數(shù)EMF—電動(dòng)勢（V）F—法拉第常數(shù)96485（C·mol-1）Z—電池反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量電功(J)=電量(C)×電勢差(V)電池反應(yīng)：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：MFmrZFEG-=DZ為兩個(gè)半電池反應(yīng)中電子化學(xué)計(jì)量數(shù)的最小公倍數(shù)!原電池的電動(dòng)勢與Gibbs函數(shù)EMF—電動(dòng)勢（V）電功(熱力學(xué)：ΔrG<0，正向自發(fā)進(jìn)行；本章：E>0，正向自發(fā)進(jìn)行(氧化--還原反應(yīng))

●體系自由能在恒溫、恒壓下減少的值等于體系作最大有用功的能力。原電池中如果有用功只有電功一種，則有

ΔrG＝－W＝－QE＝－nFE

電動(dòng)勢與自由能的關(guān)系

ΔrGθ＝－nFEθ(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))ΔrGθ氧化還原反應(yīng)

Eθ熱力學(xué)：ΔrG<0，正向自發(fā)進(jìn)行；●體系自由能在恒溫、恒壓電化學(xué)與熱力學(xué)的聯(lián)系橋梁公式:電化學(xué)與熱力學(xué)的聯(lián)系橋梁公式:又又例12-2已知298K時(shí)反應(yīng)的△rHm?＝－80.80kJ.mol-1，△rSm?＝－127.20kJ.mol-1，計(jì)算電對AgCl/Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢φ?

AgCl/Ag和上述反應(yīng)的K?。例12-2已知298K時(shí)反應(yīng)的△rHm?＝－80.80k電極電勢的測量電極電勢的測量電極電勢的絕對值無法測定，選用標(biāo)準(zhǔn)氫電極Pt|H2(g)|H+

1.

標(biāo)準(zhǔn)氫電極鉑片和酸溶液之間的電勢差就是標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢，現(xiàn)規(guī)定為零，即φθ(H+/H2)=0

電極電勢的絕對值無法測定，選用標(biāo)準(zhǔn)氫電極Pt|H2(

這種產(chǎn)生在100kPaH2飽和了的鉑片與H+活度為１的酸溶液之間的電位差，稱為標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電位。規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電位為零：這種產(chǎn)生在100kPaH2飽和了的鉑片與H2.甘汞電極●飽和甘汞電極:

c(Cl-)=2.8molL-1(KCl飽和溶液)

φ(Hg2Cl2/Hg)=0.2415V●標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極:

c(Cl-)=1.0molL-1

φθ(Hg2Cl2/Hg)=0.2628V表示方法:

Pt,Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl-(2.8molL-1)電極反應(yīng):

Hg2Cl2(s)+2e-2Hg(l)+2Cl-(aq)2.甘汞電極●飽和甘汞電極:表示方法:測量某給定電極的電極電勢時(shí)，可將待測標(biāo)準(zhǔn)電極（作為正極）與標(biāo)準(zhǔn)電極（作為負(fù)極）組成下列原電池。例如：（-）標(biāo)準(zhǔn)氫電極‖待測電極（+）測量出這個(gè)原電池的電動(dòng)勢，就是待測電極的電極電位,以

表示測得的電極電勢為正值。例如：電解電勢的測定E=+—-以后所用的電極電勢都是相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢!測量某給定電極的電極電勢時(shí)，可將（-）標(biāo)準(zhǔn)氫電極‖待測電極6161無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件

若給定電極為原電池的負(fù)極，例如

鋅為原電池的負(fù)極，則其電極電勢為負(fù)值.

E=θ(H+/H2)-θ(Zn2+/Zn)=－θ(Zn2+/Zn)

負(fù)極正極若給定電極為原電池的負(fù)極，例如鋅為原電池的負(fù)極，則E增大（非自發(fā)電池）（自發(fā)電池）E增大（非自發(fā)電池）（自發(fā)電池）電極電勢與電極物質(zhì)有關(guān),還與濃度或者分壓有關(guān)!電極電勢與電極物質(zhì)有關(guān),還與濃度或者分壓有關(guān)!●氣體分壓均為1×105Pa●溶液中所有物質(zhì)的活度為1

●純液體和固體為1×105Pa條件下最穩(wěn)定或最常見的形態(tài)1.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢標(biāo)準(zhǔn)電極電勢標(biāo)準(zhǔn)電極---凡是符合標(biāo)準(zhǔn)態(tài)條件的電極

標(biāo)準(zhǔn)電極的電勢

●氣體分壓均為1×105Pa1.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢標(biāo)準(zhǔn)電標(biāo)準(zhǔn)電極電勢

參加電極反應(yīng)的每種物質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)條件下，對應(yīng)的電極電勢為電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電勢，簡稱標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，以φΘ表示。對標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的要求：標(biāo)準(zhǔn)電極電勢標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表①采用還原電勢；②φ

小的電對對應(yīng)的還原型物質(zhì)還原性強(qiáng)；φ

大的電對對應(yīng)的氧化型物質(zhì)氧化性強(qiáng)。③φ

無加和性④一些電對的φ與介質(zhì)的酸堿性有關(guān)酸性介質(zhì)：；堿性介質(zhì)：

V36.1

(aq)Cl

e(g)Cl21

2=+--E

V36.1

(aq)2Cl

2e)g(Cl2=+--E使用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表時(shí)應(yīng)注意：①采用還原電勢；②φ小的電對對應(yīng)的還原型物質(zhì)還原性70

標(biāo)準(zhǔn)電極電位只能在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下應(yīng)用。那么，1.非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的電極電位和電動(dòng)勢如何計(jì)算呢？2.電極電位受哪些因素影響呢？思考70標(biāo)準(zhǔn)電極電位只能在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下應(yīng)用。那么，思

4.電動(dòng)勢的能斯特方程式

aA(aq)＋bB(aq)＝gG(aq)＋dD(aq)

電動(dòng)勢的數(shù)值與反應(yīng)計(jì)量方程式的寫法無關(guān)。代入ΔrGm＝－nFE，ΔrGmθ＝－nFEθ的大小與電極本身性質(zhì)有關(guān)，還與濃度、壓力（氣體）！4.電動(dòng)勢的能斯特方程式aA(aq所有電極的電極電勢都是相對于標(biāo)志氫電極的電極電勢!所有電極的電極電勢都是相對于標(biāo)志氫電極的電極電勢!原電池的負(fù)極是標(biāo)準(zhǔn)氫電極，正極是代測電極時(shí)J：電極反應(yīng)的反應(yīng)商，而且該電極反應(yīng)是還原反應(yīng)（-）標(biāo)準(zhǔn)氫電極‖待測電極（+）

e

-+Z還原型氧化型電極反應(yīng)(+)：E=φ正－φ負(fù)，Eo＝φ正Θ－φ負(fù)Θ原電池的負(fù)極是標(biāo)準(zhǔn)氫電極，正極是代測電極時(shí)J：電極反應(yīng)的反應(yīng)mr與電極電勢的關(guān)系4.GDm(1)r2

)s(Cu

2e)aq(Cu

)(

GD++-+-+m(2)r2

)g(H

2e

)aq(2H

)(GD+-mr與電極電勢的關(guān)系4.GDm(1)r2無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件無機(jī)化學(xué)電化學(xué)課件Solution已知：Eθ(Zn2+/Zn)＝

－0.763V,求的值。Question12Solution已知：Eθ(Zn2+/Zn)＝－0.76

)()(mr電對電對ZFEG-=D)H/(H

/Cu)(Cu22MFEEE-=++/Cu)(Cu2E=+

MFmr因?yàn)閆FEG-=D

/Cu)(Cu

m(1)r2mr所以GZFEGD=-=D+/Cu)(Cuaq)

,(Cu

22mf即ZFEG=D++-=D

)()(

mr電對電對電極反應(yīng)：ZFEG)()(mr電對電對ZFEG-=D)H/(H/Cu)1mol147.062kJ--=1mol147062J--=2V7621.0)/ZnZn(

+-=例：已知E。2mf

aq)，(Zn

+D求：G2Zn(s)

e2)aq(Zn-++解：2mfmraq)，(Zn+D-=DGG2mr/Zn)(Zn+-=DZFEG22mf/Zn)(Znaq)，(Zn++-=D-ZFEG12mf0.7621V)(molC964852aq)，(Zn-+-××=DG1mol147.062kJ--=1mol147062J-

)()(mr電對電對ZFφG-=D-=D

)()(

mr電對電對電極反應(yīng)：ZFφG)()(mr電對電對ZFφG-=D-=D)()(解：電池反應(yīng)為例題3某銅鋅原電池電動(dòng)勢為1.06V,已知Cu2+的濃度為0.020moldm-3，求Zn2+的濃度。解：電池反應(yīng)為例題3某銅鋅原電池電動(dòng)勢為1.06V,已解：電極反應(yīng)Zn2++2e＝Zn例4計(jì)算Zn2+離子濃度為0.00100mol.dm-3時(shí)鋅電極的電極電勢，已知(Zn2+/Zn)＝-0.763V解：電極反應(yīng)Zn2++2e＝Zn例483二、溶液中各物質(zhì)濃度對電極電位的影響酸度對電極電位的影響若介質(zhì)中的H+和OH-參加了電極反應(yīng)，溶液pH的變化可影響電極電位。例13電極反應(yīng)：Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2Oo=1.232V，若Cr2O72-和Cr3+濃度均為1mol·L-1，求298.15K，pH=6時(shí)的電極電位。

二、溶液中各物質(zhì)濃度對電極電位的影響酸度對電極電位的影響若介質(zhì)中的H+和OH-參加了電極反應(yīng)，溶液pH的變化可影響電極電位。例13電極反應(yīng)：Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2Oo=1.232V，若Cr2O72-和Cr3+濃度均為1mol·L-1，求298.15K，pH=6時(shí)的電極電位。

83二、溶液中各物質(zhì)濃度對電極電位的影響二、溶液中各物質(zhì)濃84解Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2O,c(Cr2O72-)=c(Cr3+)=1mol·L-1，pH=6，c(H+)=1×10-6mol·L-1，n=6所以84解Cr2O72-+14H++6e-酸性加大，ClO3-的氧化能力增強(qiáng)酸性加大，ClO3-的氧化能力增強(qiáng))/ClClO(3A--E?)/ClClO(

時(shí)

L10.0mol)H(31==---+Ec，L1.0mol)Cl()ClO(

13==---cc，求：當(dāng)②介質(zhì)的酸堿性V45.1)/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)/ClClO(3A--E?)/ClClO(時(shí)L

●

H+、OH－參與了電極反應(yīng)，酸度對電極電勢，反應(yīng)方向等的影響不容忽視！當(dāng)[MnO4－]=[Mn2+]=1mol/L時(shí)●H+、OH－參與了電極反應(yīng)，酸度對電極當(dāng)[MnO4－①酸度影響氧化還原的產(chǎn)物例如：2MnO4–+SO32–+2OH–=2MnO42

–

(綠)+SO42

–+H2O2MnO4

–+3SO32

–+H2O=2MnO2（棕）

+3SO42

–+2OH–

2MnO4

–+SO32

–+6H+=2Mn2+

(無色）+5SO42

–+3H2O①酸度影響氧化還原的產(chǎn)物，Ag③沉淀的生成對電極電勢的影響())108.1)AgCl((

?Ag)/(AgCl

?Ag)/(Ag

Lmol0.1)Cl(

s

AgClNaCl

AgAgV799.0Ag)/(Ag

10sp1-+--++×=====KEEcE并求時(shí)，當(dāng)會產(chǎn)生加入電池中組成的半和，若在已知例：，Ag③沉淀的生成對電極電勢的影響())108.1)AgCl0.222V=108.1lgV0592.00.799V10×+=-)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==+--時(shí)若Kcc)}Ag({

lgV0592.0)Ag/Ag(

+=++cEAgCl)(lgV0592.0)Ag/Ag(sp+=+KE0.222V=108.1lgV0592.00.799V10×

沉淀的生成對電極電勢的影響

氧化型形成沉淀，Eq↓，還原型形成沉淀，Eq↑，氧化型和還原型都形成沉淀，看二者的相對大小。減小減小c(Ag)+減小電對Eq/vAgI(s)+e-Ag+I-

-0.152AgBr(s)+e-Ag+Br-+0.071AgCl(s)+e-Ag+Cl-+0.221Ag++e-Ag+0.799沉淀的生成對電極電勢的影響氧化型形成沉V222.0=+)/AgAg(=E)aq(ClAg(s)eAgCl(s)++--1==--+AgCl)()Ag(

,

Lmol0.1)Cl(sp時(shí)當(dāng)Kcc)/AgAgCl(E+AgCl)(lgV0592.0)/AgAg(sp+=KEAgI

AgBr

AgCl減小

spK(AgI/Ag)

(AgBr/Ag)

(AgCl/Ag)EEE>>V222.0=+)/AgAg(=E)aq(ClAg(s)eA只要對反應(yīng)商有影響的,都對電極電勢有作用!只要對反應(yīng)商有影響的,都對電極電勢有作用!94二、溶液中各物質(zhì)濃度對電極電位的影響酸度對電極電位的影響若介質(zhì)中的H+和OH-參加了電極反應(yīng)，溶液pH的變化可影響電極電位。例13電極反應(yīng)：Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2Oo=1.232V，若Cr2O72-和Cr3+濃度均為1mol·L-1，求298.15K，pH=6時(shí)的電極電位。

二、溶液中各物質(zhì)濃度對電極電位的影響酸度對電極電位的影響若介質(zhì)中的H+和OH-參加了電極反應(yīng)，溶液pH的變化可影響電極電位。例13電極反應(yīng)：Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2Oo=1.232V，若Cr2O72-和Cr3+濃度均為1mol·L-1，求298.15K，pH=6時(shí)的電極電位。

94二、溶液中各物質(zhì)濃度對電極電位的影響二、溶液中各物質(zhì)濃95解Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2O,c(Cr2O72-)=c(Cr3+)=1mol·L-1，pH=6，c(H+)=1×10-6mol·L-1，n=6所以95解Cr2O72-+14H++6e-酸性加大，ClO3-的氧化能力增強(qiáng)酸性加大，ClO3-的氧化能力增強(qiáng))/ClClO(3A--E?)/ClClO(

時(shí)

L10.0mol)H(31==---+Ec，L1.0mol)Cl()ClO(

13==---cc，求：當(dāng)②介質(zhì)的酸堿性V45.1)/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)/ClClO(3A--E?)/ClClO(時(shí)L

●

H+、OH－參與了電極反應(yīng)，酸度對電極電勢，反應(yīng)方向等的影響不容忽視！當(dāng)[MnO4－]=[Mn2+]=1mol/L時(shí)●H+、OH－參與了電極反應(yīng)，酸度對電極當(dāng)[MnO4－①酸度影響氧化還原的產(chǎn)物例如：2MnO4–+SO32–+2OH–=2MnO42

–

(綠)+SO42

–+H2O2MnO4

–+3SO32

–+H2O=2MnO2（棕）

+3SO42

–+2OH–

2MnO4

–+SO32

–+6H+=2Mn2+

(無色）+5SO42

–+3H2O①酸度影響氧化還原的產(chǎn)物，Ag2、沉淀的生成對電極電勢的影響（組成原電池）())108.1)AgCl((

?Ag)/(AgCl

?Ag)/(Ag

Lmol0.1)Cl(

s

AgClNaCl

AgAgV799.0Ag)/(Ag

10sp1-+--++×=====KEEcE并求時(shí)，當(dāng)會產(chǎn)生加入電池中組成的半和，若在已知例：，Ag2、沉淀的生成對電極電勢的影響（組成原電池）())10Ag

體系中加入NaCl：

Ag++Cl-→AgCl↓未加Cl－時(shí)，電極反應(yīng)為：Ag++e=Ag

例1：已知

φ(Ag+/Ag)=0.799V，在此半電池中加入KCl，若沉淀達(dá)到平衡后[Cl-]=1.00mol·L-1

，求φ(AgCl/Ag)=?(Ksp(AgCl)=1.810-10)電極反應(yīng)：AgCl+e→Ag+Cl-Ag體系中加入NaCl：未加Cl－時(shí)，電極反應(yīng)為：Ag●在任意濃度下

φ(Ag+/Ag)=φ(AgCl/Ag)

●在任意濃度下φ(Ag+/Ag)=0.222V=108.1lgV0592.00.799V10×+=-)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==+--時(shí)若Kcc)}Ag({

lgV0592.0)Ag/Ag(

+=++cEAgCl)(lgV0592.0)Ag/Ag(sp+=+KE0.222V=108.1lgV0592.00.799V10×V222.0=+)/AgAg(=E)aq(ClAg(s)eAgCl(s)++--1==--+AgCl)()Ag(

,

Lmol0.1)Cl(sp時(shí)當(dāng)Kcc)/AgAgCl(E+AgCl)(lgV0592.0)/AgAg(sp+=KEAgI

AgBr

AgCl減小

spK(AgI/Ag)

(AgBr/Ag)

(AgCl/Ag)EEE>>V222.0=+)/AgAg(=E)aq(ClAg(s)eA

NaOH

，達(dá)到平衡時(shí)保持的半電池中加入

?)FeFe(

,Lmol0.1)OH(231==++--求此時(shí)Ec，108.2)(OH)

Fe(393sp×=-K

V769.0)FeFe(

23=++，已知例：EFeFe

1086.4)(OH)

Fe(23172sp×=++-組成和，在K?)(OH)

Fe/Fe(OH)(23=ENaOH，達(dá)到平衡時(shí)保持的半電池中加入?)FeFe(解：,

時(shí)

L1.0mol)OH(

1當(dāng)c=--)aq(3OH)aq(Fe

(s)(OH)

Fe33+-+)aq(2OH)aq(Fe

(s)(OH)

Fe22+-+)(OH)

(Fe)(Fe

3sp3Kc=+

)(OH)

(Fe)(Fe

2sp2Kc=+解：,時(shí)L1.0mol)OH(1當(dāng)c=--)aq(

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+=++KKEV55.0-=391086.4108.2lgV05920.55V-=.055V-=++)/FeFe(

23=E,

Lmol0.1)OH(

1=--時(shí)當(dāng)c)(OH)

/Fe(OH)

(Fe

23即E)(OH)

(Fe)(OH)

(FelgV0592.0

)/FeFe(

2sp3sp23+=++KKE)(OH)

/Fe(OH)

(Fe

23E)aq(OH)s((OH)

Fe

e)s((OH)

Fe23++--0.55V-=.055V-=++)/FeFe(23=E,小結(jié)：氧化型形成沉淀，E↓;還原型形成沉淀，E↑。)Ag/Ag(

/Ag)S(Ag2+<例：EE)Cu/Cu(

/CuI)(Cu22+++>EE

氧化型和還原型都形成沉淀，看二者的相對大小。若(氧化型)<(還原型)，則E↓；反之，則E↑。小結(jié)：氧化型形成沉淀，E↓;)Ag/Ag(/Ag)S?)/CuCu(L1.0mol))Cu(NH(21243==+-+時(shí)，Ec,L1.0mol)NH(

中，加入氨

池

13=-水，當(dāng)cCu氨水④配合物的生成對電極電勢的影響，0.3394V)/CuCu(2=+：已知例E

電

半

Cu/Cu

。在1030.2))Cu(NH(212243f×=++K?)Cu/)Cu(NH(

243=+并求E?)/CuCu(L1.0mol))Cu(NH(21243=解：時(shí)

Lmol01))Cu(NH()NH(12433-+==當(dāng).cc)aq()Cu(NH

)aq(4NH)aq(Cu24332+++2+)}NH()}{Cu({)})Cu(NH({f43243+=Kccc

))Cu(NH(1)Cu(243f2++=Kc解：時(shí)Lmol01))Cu(NH()NH(12433-+0.0265V-=1030.21lg2V0592.00.3394V12×+=)Cu

/Cu(2+E)}Cu(lg{2V0592.0)Cu

/Cu(

22+=++cE)s(Cu

2e)aq(Cu

2+-+))Cu(NH(1lg20592V.0)Cu

/Cu(243f2+=++KE0.0265V-=1030.21lg2V0592.00.33思考：,

Lmol0.1))Cu(NH()(NH

12433時(shí)當(dāng)-+==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++<EE)/CuCu(

)CuI/(Cu

222相比,何者大？與++-+EE))Cu(NH

(

1lg2V0592.0/Cu)Cu(243f2+++=KE思考：,Lmol0.1))Cu(NH()(NH1KCN：后，發(fā)生下列配位反應(yīng)加解：。23)/FeFe(計(jì)算E++4636][Fe(CN)][Fe(CN)KCN(s)，，有的溶液中加入--時(shí)，14636L1.0mol)]([Fe(CN))]([Fe(CN)cc---==1L1.0mol)(CN，配離子生成。當(dāng)系統(tǒng)c--=2131FeL1.0molFeL1.0mol

和在含有例：+-+-23)aq(Fe

e(aq)Fe+-++363)aq(][Fe(CN)

)aq(6CN(aq)Fe

--++633636f]/)CN(][/)Fe([/)][Fe(CN)()][Fe(CN)(ccccccK-+--=KCN：后，發(fā)生下列配位反應(yīng)加解：。23)/FeFe(計(jì)算ELmol0.1)][Fe(CN)()][Fe(CN)()CN(14636----===時(shí)，當(dāng)ccc)aq(][Fe(CN)

)aq(6CN(aq)Fe462--++]/)CN(][/)Fe([/)][Fe(CN)()][Fe(CN)(624646f-+--=ccccccK/)Fe(/)Fe(lgV0592.0)/FeFe()/FeFe(322323++++++-=ccccZEE)][Fe(CN)(1/)Fe(36f3-+=Kcc)][Fe(CN)(1/)Fe(46f2-+=KccLmol0.1)][Fe(CN)()][Fe(CN)()CN0.36V=102.4104.1Vlg0592.00.769V4552××-=在這種條件下，)/FeFe(23++所以，E)][Fe(CN)()][Fe(CN)(lgV0592.0)/FeFe(46f36f23--++-=KKZEV36.0)][Fe(CN)/][Fe(CN)()/FeFe(463623--++==EE43--)][Fe(CN)/][Fe(CN)(

66：得出E)][Fe(CN)()][Fe(CN)(lgV0592.0)/FeFe(46f36f23--++-=KKZE

)aq(][Fe(CN)

e)aq(][Fe(CN)4636---+處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。0.36V=102.4104.1Vlg0592.00.769

e)aq(Cl)aq()Cu(NH

243已知思考：--+++

小結(jié)：氧化型形成配合物，E↓，還原型形成配合物，E↑，

氧化型和還原型都形成配合物，看的相對大小。若(氧化型)>(還原型)，則E↓；反之，則E↑。)aq(4NHCuCl(s)

3+),/CuCu()CuCl())(Cu(NH2sp243f及，借助+++EKK

)

/CuCl)Cu(NH(

243？如何求得+Ee)aq(Cl)aq()Cu(NH243已知思只要對反應(yīng)商有影響的,都對電極電勢有作用!只要對反應(yīng)商有影響的,都對電極電勢有作用!§7.4電極電勢的應(yīng)用7.4.1判斷氧化劑、還原劑的相對強(qiáng)弱7.4.2判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向7.4.3確定氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的限度7.4.4元素電勢圖§7.4電極電勢的應(yīng)用7.4.1判斷氧化劑、還

電極電勢數(shù)值的大小，反映電對中物質(zhì)得失電子能力的強(qiáng)弱：

電極電勢值越小，則電對中的還原態(tài)物質(zhì)越易失去電子，是越強(qiáng)的還原劑；其對應(yīng)的氧化態(tài)物質(zhì)就越難得到電子，是越弱的氧化劑。

電極電勢的值越大，則該電對中氧化態(tài)物質(zhì)是越強(qiáng)的氧化劑，其對應(yīng)的還原態(tài)物質(zhì)就是越弱的還原劑。7.4.1判斷氧化劑、還原劑的相對強(qiáng)弱電極電勢數(shù)值的大小，反映電對中物質(zhì)得失電子能力

位于下面電對中的氧化態(tài)物質(zhì)可以氧化上面電對中的還原態(tài)物質(zhì)。

氧化態(tài)+ne＝還原態(tài)/V2H++2e＝H2=Cu位于下面電對中的氧化態(tài)物質(zhì)可以氧化上面電對中的還原態(tài)(1)確定金屬的活動(dòng)性順序

試確定金屬Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Pb在水溶液中的活動(dòng)性順序。由以上數(shù)據(jù)可知，活動(dòng)性順序?yàn)椋?/p>

Mn>Zn>Cr>Fe>Co>Ni>Pb查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表得：

SolutionQuestion23(1)確定金屬的活動(dòng)性順序試確定金

有一含有Cl-

、Br-

、I-的混合溶液，欲使I-氧化為I2，而Br-和Cl-不發(fā)生變化。在常用的氧化劑H2O2、Fe2(SO4)3和KMnO4中選擇哪一種合適？Solution(5)選擇合適的氧化劑和還原劑查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表得：Question27有一含有Cl-、Br-、I-的混合溶液，欲使課堂練習(xí)題下面電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為答案：I-是最強(qiáng)的還原劑,I2是最弱的氧化劑;

Br2是最強(qiáng)的氧化劑;Br-是最弱的還原劑；

Fe3+的氧化性比I2強(qiáng)而比Br2的要弱.

Fe2+還原性比Br-強(qiáng)但比I-弱.

比較它們氧化還原能力的強(qiáng)弱。課堂練習(xí)題下面電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為答案：I-是最強(qiáng)的還原7.4.2判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件為△rGm＜0因?yàn)椤鱮Gm

=–ZFEMF

即：EMF

＞

0反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行；

EMF

＜

0反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行。

對于非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的反應(yīng)：lgV05920

MFMFJZ.EE-=反應(yīng)正向進(jìn)行；

0

0.2VMFMFEE>>反應(yīng)逆向進(jìn)行。

0

0.2V-

MFMFEE<<判斷用

0.2V

V2.0MFMFEE<<-7.4.2判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件為●通過計(jì)算,判斷標(biāo)準(zhǔn)態(tài)條件下反應(yīng)進(jìn)行的方向Pb2+(aq)

+Sn(s)=Sn2+(aq)

+Pb(s)Solution設(shè)定一個(gè)方向,將查得的數(shù)據(jù)代入計(jì)算,如果E>0,反應(yīng)按設(shè)定的方向進(jìn)行,反之則不能

結(jié)果為正值，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下按假定方向進(jìn)行假定反應(yīng)按正方向進(jìn)行，則Example●通過計(jì)算,判斷標(biāo)準(zhǔn)態(tài)條件下反應(yīng)進(jìn)行的方向Solution

故Fe可置換Cu2+，而FeCl3可溶解Cu板Example故Fe可置換Cu2+，而FeCl3可溶解Cu板Examp進(jìn)行？

時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否向右25℃

在

？

)g(Cl

取

制

HCl

濃

能用

實(shí)驗(yàn)室中為

)2(2什么

)1(

試判斷反應(yīng)：例0

0.131V1.360V1.2293V<-=-=所以，該反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下不能向右進(jìn)行。O(1)2H)g(Cl(aq)MnCl

4HCl(aq))s(MnO

2222+++

)l(O2H)aq(Mn

2e)aq(4H)s(MnO)1(

222++++-+解：V2293.1=EV360.1(aq)Cl

2

2e

(g)Cl2=+--E)Cl/(Cl

)Mn/(MnO

222MF-=-+EEE進(jìn)行？時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下能否向右25℃在V30.1

121lg2V

0592.0

1.36V

2=+=1.36V

12lg2V

0592.0

1.2293V

4=+=)/MnMnO(22+E方法一：L12mol)Cl()H(

HCl

)2(1==--+cc中，濃]/)Cl([/)Cl(lg2V

0592.0)/ClCl()/ClCl(2222+=---ccppEE]/)Mn([]/)H([lg2V

0592.0)/MnMnO(

2422+=+++ccccE

)l(O2H)aq(Mn

2e)aq(4H)s(MnO222++++-+V30.1121lg2V0592.01.36V0

0.06V

>=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-=-+EEE00.06V>=12121lg2V0592.00.13Solution●計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下2Fe3++2I-=2Fe2++I2反應(yīng)的ΔrGθ和Eθ，判斷此反應(yīng)能否進(jìn)行，并用原電池符號表示此反應(yīng)

電池符號：(-)Pt|I2,I-||Fe3+,Fe2+|Pt(+)此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行Solution●計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下2Fe3++2I-=2Fe2氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)2氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)對氧化還原反應(yīng)ΔrGθ＝－nFEMFθΔrGθ＝－RTlnKθ-RTlnKθ=－nFEMFθ

lnMFKnFRTE=對氧化還原反應(yīng)lnMFKnFRTE=Solution●求Cu2++Zn=Cu+Zn2+在298K時(shí)的平衡常數(shù)

此反應(yīng)進(jìn)行的非常徹底Solution●求Cu2++Zn=Cu+

在298.15K時(shí)，氧化還原反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)只與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢EΘ有關(guān)，與溶液的起始濃度無關(guān)。因此，只要知道由氧化還原反應(yīng)所組成的原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢，就可以計(jì)算出氧化還原反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。例4計(jì)算下面反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，分析反應(yīng)能進(jìn)行的程度(298.15K時(shí))．解：(Cu2+/Cu)＝0.337V，(Zn2+/Zn)＝-0.763V

E＝(Cu2+/Cu)-(Zn2+/Zn)

＝{0.337-(-0.763)}V

＝1.100V在298.15K時(shí)，氧化還原反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試求AgCl的溶度積常數(shù)。例：已知298K時(shí)下列電極反應(yīng)的E

值：

0.7991V=E0.2222V=EAg(s)

e)aq(Ag+-+)aq(ClAg(s)

e(s)

AgCl++--

Ag(s)

e)aq(Ag+-+

)aq(ClAg(s)

e(s)

AgCl++--(s)

AgCl

)aq(Cl)aq(Ag+-+1spKK=試求AgCl的溶度積常數(shù)。例：已知298K時(shí)下列電極反應(yīng)的E0.5769V

=

0.222V0.7991V

-=MF)Ag/AgCl()Ag/Ag(

-=+EEEMF0.0592V

lg=ZEKMFsp7449.90.0592V0.5769V

0.0592V

lg-===ZEK10-sp101.80

×=K0.5769V=0.222V0.7991V-=MF●把同一元素的不同氧化態(tài)從高到低的順序排列起來，并在相鄰的兩種氧化態(tài)之間用一條橫線連接起來，在橫線上標(biāo)明兩種氧化態(tài)間的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢值，這樣構(gòu)成的圖形就叫元素電勢圖。----酸堿兩種

8.4.1元素電勢圖

1.236V

O2

0.695VH2O2

1.776VH2O4電極電勢有關(guān)圖表及應(yīng)用

●把同一元素的不同氧化態(tài)從高到低的順序排列起來，并在相鄰的氯的酸性溶液的電勢圖ClO4-1.189ClO3-1.214HClO2

1.645HClO

1.611Cl21.358Cl-

ClO4-1.189ClO3-◆

ClO4-+2H++2e-=ClO3-+H2O◆

HClO2+2H++2e-=HClO+H2O

ClO2-0.66ClO-◆

ClO2-+H2O+2e-=ClO-+2OH-

HClO2

1.645HClO氯的酸性溶液的電勢圖ClO4-1.189ClO3●判斷某中間氧化態(tài)能否歧化

物種左邊的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢低于右邊的，該物種則可歧化能歧化◆

ClO3-1.214HClO2

1.645HClO?

Yes!2HClO2=H++ClO3-+HClO

◆

MnO4-+0.558MnO42-2.26MnO20.95Mn3++1.541Mn2+酸性介質(zhì):MnO42-、Mn3+離子可歧化

●判斷某中間氧化態(tài)能否歧化物種左邊的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢低于右●求不相鄰電對的電極電勢

元素電勢圖的應(yīng)用

有n個(gè)相鄰的電對●求不相鄰電對的電極電勢元素電勢圖的應(yīng)用有n個(gè)相鄰的酸性介質(zhì)：ClO3-1.214HClO2

1.645HClO

?

酸性介質(zhì)：HClO

1.611Cl2

1.358Cl-

?

n

值是指半反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)計(jì)算中常采用氧化數(shù)的變化酸性介質(zhì)：ClO3-1.214HClO2(2)判斷哪些物種可以歧化?例題：已知Br的元素電勢圖如下---Br1.0774Br0.4556BrO

BrO230.6126

(1)321。和、求EEE(3)Br2(l)和NaOH(aq)混合最穩(wěn)定的產(chǎn)物是什么？寫出反應(yīng)方程式并求其。(2)判斷哪些物種可以歧化?例題：已知Br的元素電勢圖如下-解：(1)---Br1.0774Br0.4556BrO

BrO230.6126解：(1)---Br1.0774Br0.4556BrO

-+直流電源

電解是借助外加電能實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的過程。電解過程通常在電解池中完成。

電解的基本原理與應(yīng)用電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置；-+直流電源電解

電解池中,與直流電源的負(fù)極相連的極叫做陰極，與直流電源的正極相連的極叫做陽極.

陰極上電子過剩，在陽極上電子缺少，電解液(或熔融液)中的正離子移向陰極，負(fù)離子移向陽極。

陰極反應(yīng)：溶液中的正離子在陰極上得到電子，進(jìn)行還原反應(yīng)；

陽極反應(yīng)：溶液中的負(fù)離子在陽極上失去電子，進(jìn)行氧化反應(yīng)。

在電解池的兩極反應(yīng)中,氧化態(tài)物質(zhì)得到電子或還原態(tài)物質(zhì)給出電子的過程都叫做放電。電解池中,與直流電源的負(fù)極相連的極叫做陰極，與直流電6.電極電勢的應(yīng)用內(nèi)容提要●比較氧化劑和還原劑相對強(qiáng)弱●判斷氧化還原反應(yīng)方向●判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行程度●計(jì)算電池反應(yīng)的熱力