無(wú)機(jī)化學(xué)氧化還原反應(yīng)及電化學(xué)基礎(chǔ)_第1頁(yè)
無(wú)機(jī)化學(xué)氧化還原反應(yīng)及電化學(xué)基礎(chǔ)_第2頁(yè)
無(wú)機(jī)化學(xué)氧化還原反應(yīng)及電化學(xué)基礎(chǔ)_第3頁(yè)
無(wú)機(jī)化學(xué)氧化還原反應(yīng)及電化學(xué)基礎(chǔ)_第4頁(yè)
無(wú)機(jī)化學(xué)氧化還原反應(yīng)及電化學(xué)基礎(chǔ)_第5頁(yè)
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第十一章氧化復(fù)原(fùyuán)反響及電化學(xué)根底11-1氧化數(shù)與氧化復(fù)原反響方程式配平11-2原電池:組成與電極類型、符號(hào)(fúhào)11-3電池電動(dòng)勢(shì)與電極電勢(shì)11-4標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與氧化復(fù)原平衡11-5標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算11-6影響電極電勢(shì)的因第一頁(yè),共69頁(yè)。111-1氧化數(shù)與氧化復(fù)原(fùyuán)反響方程式配平氧化(yǎnghuà)數(shù):a〕定義:某元素一個(gè)原子的電荷數(shù),是元素原子的形式電荷數(shù),或表觀電荷數(shù)。b〕不同類型化合物氧化(yǎnghuà)數(shù)值確定原那么:1〕離子型化合物中,元素原子的氧化(yǎnghuà)數(shù)等于其所帶電荷數(shù);MgCl2:Mg2+(Mg:+2),Cl-(Cl:-1)2〕共價(jià)型化合物中,將共用電子對(duì)指定給電負(fù)性較大原子后,各個(gè)原子減少或增加的電子數(shù);H2O:H-O共價(jià)鍵;O電負(fù)性大于H原子,故共用電子對(duì)偏向O原子.(O:2個(gè)電子,-2;H:1個(gè)電子,+1)第二頁(yè),共69頁(yè)。211-1氧化(yǎnghuà)數(shù)與氧化(yǎnghuà)復(fù)原反響方程式配平b〕不同類型化合物氧化數(shù)值確定原那么:3〕不同化合物確定的經(jīng)驗(yàn)和總規(guī)那么:3.1單質(zhì)中元素(yuánsù)的氧化數(shù)為零;3.2氧的氧化數(shù)一般為-2;過(guò)氧化物中,為-1;超氧化物中,為-1/2;3.3氫的氧化數(shù)一般為+1,但在金屬氫化物中,為-1;3.4化合物中所有元素(yuánsù)氧化數(shù)的代數(shù)和為零第三頁(yè),共69頁(yè)。311-1氧化數(shù)與氧化復(fù)原(fùyuán)反響方程式配平氧化數(shù):d〕氧化數(shù)與共價(jià)數(shù)的區(qū)別(qūbié)概念上:共價(jià)數(shù)形成共價(jià)鍵時(shí)的共用電子對(duì)數(shù)數(shù)值上:有時(shí)相等,有時(shí)不等;H2(氧化數(shù):0;共價(jià)數(shù):1)符號(hào)上:氧化數(shù)有正負(fù)之分,共價(jià)數(shù)那么無(wú);e〕氧化數(shù)與化學(xué)反響過(guò)程反響類型氧化劑/復(fù)原劑氧化數(shù)升高氧化反響復(fù)原劑(氧化數(shù)升高的物質(zhì))氧化數(shù)降低復(fù)原反響氧化劑(氧化數(shù)降低的物質(zhì))第四頁(yè),共69頁(yè)。411-1氧化(yǎnghuà)數(shù)與氧化(yǎnghuà)復(fù)原反響方程式配平2.氧化反響(fǎnxiǎng)方程式的配平:1〕氧化數(shù)法:A根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)寫出反響(fǎnxiǎng)物和生成物,并注明反響(fǎnxiǎng)條件;B標(biāo)出氧化劑和復(fù)原劑反響(fǎnxiǎng)前后的氧化數(shù)的變化;C按照氧化復(fù)原反響(fǎnxiǎng)同時(shí)發(fā)生,氧化數(shù)升高和降低總數(shù)相等的原那么,首先配平氧化劑和復(fù)原劑的系數(shù);D根據(jù)反響(fǎnxiǎng)的實(shí)際情況,用H+、OH-和H2O等配平氧化數(shù)未發(fā)生變化的元素,使得方程兩端各元素的原子個(gè)數(shù)均相等;第五頁(yè),共69頁(yè)。511-1氧化數(shù)與氧化復(fù)原(fùyuán)反響方程式配平1〕氧化數(shù)法:例:酸性介質(zhì)中,K2Cr2O7氧化FeSO4,生成Fe2(SO4)3和綠色Cr2(SO4)3,配平反響方程;氧化數(shù)確定(quèdìng):反響物:K2Cr2O7[+6]FeSO4[+2]生成物:Cr2(SO4)3[+3]Fe2(SO4)3[+3]每個(gè)Cr原子變化數(shù)=3每個(gè)Fe原子變化數(shù)=1總氧化(yǎnghuà)數(shù)降低(2x3)x1總氧化數(shù)降低(1)x2x3氧化劑復(fù)原劑BACD第六頁(yè),共69頁(yè)。611-1氧化(yǎnghuà)數(shù)與氧化(yǎnghuà)復(fù)原反響方程式配平1〕氧化數(shù)法:配平I2與NaOH溶液反響(fǎnxiǎng)生成NaI和NaIO3氧化數(shù)確定:反響(fǎnxiǎng)物:I2[0]生成物:NaI[-1]NaIO3[+5]每個(gè)I原子降低=1每個(gè)I原子增高=5總氧化(yǎnghuà)數(shù)降低(1)x5總氧化數(shù)升高(5)x1氧化劑/復(fù)原劑歧化反響:氧化數(shù)升高和降低只涉及一種元素的反響ABCD第七頁(yè),共69頁(yè)。711-1氧化數(shù)與氧化復(fù)原(fùyuán)反響方程式配平2〕半反響法:總反響分解為氧化(yǎnghuà)反響和復(fù)原反響配平稀H2SO4中,KMnO4氧化(yǎnghuà)H2C2O4溶液反響A根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,寫出主要產(chǎn)物,以離子方程式表示:B寫出半反響:C配平半反響原子數(shù)和電荷數(shù)+3+4+7+2→→第八頁(yè),共69頁(yè)。811-1氧化數(shù)與氧化復(fù)原(fùyuán)反響方程式配平2〕半反響(fǎnxiǎng)法:D總反響(fǎnxiǎng)=5x氧化反響(fǎnxiǎng)+2x復(fù)原反響(fǎnxiǎng)第九頁(yè),共69頁(yè)。911-2原電池1原電池:氧化復(fù)原反響中電子的轉(zhuǎn)移(zhuǎnyí)(化學(xué)能)直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置鋅銅原電池主要構(gòu)件:Zn片和ZnSO4溶液Cu片和CuSO4溶液鹽橋:填充飽和KCl和瓊膠做成的凍膠,溝通電極(diànjí),中和Zn2+過(guò)剩和SO42-過(guò)剩,保持電中性。金屬導(dǎo)線JohnFredericDaniell,1790-1845(English)第十頁(yè),共69頁(yè)。1011-2原電池1原電池:氧化復(fù)原反響中電子的轉(zhuǎn)移(zhuǎnyí)(化學(xué)能)直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置鋅銅原電池主要反響:左:Zn-2e→Zn2+,為負(fù)極(fùjí)〔電流流入,電子流出〕右:Cu2++2e→Cu,為正極〔電流流出,電子流入〕第十一頁(yè),共69頁(yè)。1111-2原電池1原電池組成:由兩個(gè)半電池組成,每個(gè)半電池又稱電極,包括傳導(dǎo)電子的金屬和組成電極的溶液;電極:包含同一(tóngyī)元素的不同氧化數(shù)的兩種物質(zhì),氧化型和復(fù)原型;電極反響:電極中發(fā)生的氧化反響或復(fù)原反響;電池反響:兩個(gè)電極反響之和;電對(duì):一種元素的氧化型和復(fù)原型組成氧化復(fù)原對(duì),簡(jiǎn)稱電對(duì);表示為第十二頁(yè),共69頁(yè)。126-2原電池2.1電極的類型:A金屬(jīnshǔ)-金屬(jīnshǔ)離子電極組成:由金屬(jīnshǔ)和金屬(jīnshǔ)離子的鹽溶液組成;例:Zn2+/Zn和Cu2+/Cu電極電極反響:電極符號(hào):Zn︱Zn2+(c)Cu︱Cu2+(c)“︱〞表示金屬(jīnshǔ)與溶液之間的界面,即固液界面,(c)表示離子濃度第十三頁(yè),共69頁(yè)。136-2原電池2電極的類型和電池符號(hào):B氣體-離子電極組成:由惰性導(dǎo)體(如鉑和石墨),氣體和相應(yīng)氣體元素的離子鹽溶液組成;惰性導(dǎo)體與接觸(jiēchù)的氣體和溶液均不發(fā)生反響;例:氫電極(H+/H2)和氯電極(Cl2/Cl-)電極電極反響:電極符號(hào):Pt,H2︱H+(c)Pt,Cl2(p)︱Cl-(c)“︱〞表示氣體與溶液之間的界面,即氣液界面(p)表示壓力;第十四頁(yè),共69頁(yè)。146-2原電池2電極的類型和電池符號(hào):C離子電極組成:由同一種元素的不同氧化態(tài)的兩種離子的溶液(róngyè);例:Fe3+/Fe2+電極電極反響:電極符號(hào):Pt︱Fe2+(c1),Fe3+(c2)“︱〞表示金屬與溶液(róngyè)之間的界面,即固液界面,(c)表示離子濃度第十五頁(yè),共69頁(yè)。156-2原電池2電極的類型和電池符號(hào):D金屬-金屬難溶鹽電極組成:由金屬、金屬難溶鹽以及含有難溶鹽負(fù)離子的溶液;例:氯化銀電極Ag/AgCl甘汞(ɡānɡǒnɡ)電極Hg/Hg2Cl2電極反響:

電極符號(hào):Ag,AgCl(s)︱Cl-(c)Hg,Hg2Cl2(s)︱Cl-(c)“︱〞表示金屬與溶液之間的界面,即固液界面,(c)表示離子濃度第十六頁(yè),共69頁(yè)。166-2原電池2電極的類型和電池符號(hào):E金屬-金屬配合(pèihé)物電極組成:由金屬、配體和金屬配合(pèihé)物離子的溶液;例:Cu/Cu(NH3)42+,NH3電極電極反響:電極符號(hào):Cu︱Cu(NH3)42+(c1),NH3(c2)“︱〞表示金屬與溶液之間的界面,即固液界面,(c)表示離子濃度第十七頁(yè),共69頁(yè)。176-2原電池2.2電池符號(hào):例(-)Zn︱Zn2+(c1)‖Cu2+(c1)︱Cu(+)說(shuō)明:a)左邊為負(fù)極(-),右邊為正極(+);b)“‖〞表示鹽橋;c)“c〞表示溶液(róngyè)的濃度-3)

第十八頁(yè),共69頁(yè)。186-2原電池2.2電池符號(hào):例稀H2SO4溶液中,KMnO4和FeSO4發(fā)生(fāshēng)如下反響根據(jù)此反響設(shè)計(jì)原電池,寫出正負(fù)極的反響,電池反響與符號(hào).電極選擇:離子電極電極符號(hào):Pt︱Fe2+(c1),Fe3+(c2)Pt︱MnO4+(c3),H+(c4),Mn2+(c5)負(fù)極反響:正極反響:第十九頁(yè),共69頁(yè)。196-2原電池2.2電池符號(hào):負(fù)極:離子電極(diànjí)電池反響:電池符號(hào):(-)Pt︱Fe2+(c1),Fe3+(c2)‖MnO4+(c3),H+(c4),Mn2+(c5)︱Pt(+)第二十頁(yè),共69頁(yè)。206-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)1電池電動(dòng)勢(shì):兩個(gè)電極之間的電勢(shì)差,符號(hào)為單位V,即伏特;電極電勢(shì):電荷局部(júbù)過(guò)剩

MM溶解(róngjiě)傾向大于沉積傾向:金屬M(fèi)失電子,電子留在其外表;正電荷金屬離子Mn+進(jìn)入溶液;沉積傾向大于溶解傾向:金屬離子Mn+進(jìn)入金屬外表,奪取電子;溶液中正電荷金屬離子減少,負(fù)電荷增加;雙電層理論(a)(b)第二十一頁(yè),共69頁(yè)。216-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)第二十二頁(yè),共69頁(yè)。226-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)相間電勢(shì):金屬與其鹽溶液之間形成的電勢(shì)差;電極電勢(shì):由金屬的外表電勢(shì)和金屬與溶液界面處產(chǎn)生的相間電勢(shì)組成;對(duì)于(duìyú)Cu-Zn原電池:Zn和ZnSO4界面形成(a)雙電層;Cu和CuSO4界面形成(b)雙電層;Zn極上有過(guò)剩電子;Cu極上缺少電子;Zn極(負(fù))電勢(shì)低;Cu極(正)電勢(shì)高; Zn比Cu活潑(huópo)電子由Zn極流向Cu極,形成電流,直至Zn完全溶解,或Cu完全沉積電流總是從高電勢(shì)流向低電勢(shì);電子流向與電流流向相反;氧化反響復(fù)原反響第二十三頁(yè),共69頁(yè)。236-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)3.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì):標(biāo)態(tài)下測(cè)定的電極電勢(shì),,單位伏特(V);A標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):a溫度25°C;b溶液中所有物質(zhì)濃度-3c所有氣體(qìtǐ)分壓都是標(biāo)準(zhǔn)壓力;d固體和液體都是純物質(zhì);B電極電勢(shì)的絕對(duì)值無(wú)法由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定;通常選定某個(gè)電極作為標(biāo)準(zhǔn),即零值,其它電極的電極電勢(shì)即有相對(duì)值;

第二十四頁(yè),共69頁(yè)。246-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)C標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)氫電極

構(gòu)成:1外表鍍上一層海綿狀鉑的鉑片;2[H+-3的溶液;3持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)壓力的純H2氣流;4鉑黑吸附H2至飽和;電極反響(fǎnxiǎng):數(shù)值規(guī)定:鉑黑第二十五頁(yè),共69頁(yè)。256-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)D標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定方法:將待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成(zǔchénɡ)原電池,恒溫25°C;用檢流計(jì)確定電池的正負(fù)極;如果沒(méi)有檢流計(jì)如何判斷?用電位差計(jì)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì);公式:電動(dòng)勢(shì)=正極電極電勢(shì)-負(fù)極電極電勢(shì)即:2)例:標(biāo)準(zhǔn)鋅電極:鋅電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成(zǔchénɡ)原電池;檢流計(jì)測(cè)定:標(biāo)準(zhǔn)鋅電極為負(fù)極,標(biāo)準(zhǔn)氫電極為正極;電位差計(jì)測(cè)定:電動(dòng)勢(shì)=0.7618V第二十六頁(yè),共69頁(yè)。266-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)第二十七頁(yè),共69頁(yè)。276-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)E甘汞參比電極構(gòu)成(gòuchéng):由Hg/Hg2Cl2/KCl溶液組成;2)電極反響:3)電極電勢(shì):-3,;[KCl]飽和時(shí),即飽和甘汞電極,;F常見(jiàn)電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)見(jiàn)附錄7;第二十八頁(yè),共69頁(yè)。286-3電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)G常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表使用本卷須知:電對(duì)的與介質(zhì)條件有關(guān);表示酸性([H+-3)介質(zhì)中的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì);表示堿性([OH--3)介質(zhì)中的電極電勢(shì);另外(lìnɡwài),其它反響結(jié)合物質(zhì)的存在形態(tài)判斷酸堿性介質(zhì);值越小,表示復(fù)原型越容易失去電子,復(fù)原能力強(qiáng);反之,氧化型氧化能力強(qiáng);反映物質(zhì)得失電子能力的傾向,是強(qiáng)度量,與電極反響中物質(zhì)的量無(wú)關(guān),即電極反響乘以任何倍數(shù),不變;為負(fù)值時(shí),表示該電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池時(shí)為負(fù)極,發(fā)生氧化反響;反之,那么為正極,發(fā)生復(fù)原反響;第二十九頁(yè),共69頁(yè)。296-4標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電動(dòng)勢(shì)與氧化復(fù)原平衡1電池電動(dòng)勢(shì)和Gibbs自由(zìyóu)能變的關(guān)系恒溫恒壓下,原電池所作最大有用功(電功)等于化學(xué)反響的Gibbs自由(zìyóu)能變的降低,即:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下:n:電池(diànchí)反響中通過(guò)外電路的電子摩爾數(shù);F:Faraday常數(shù),表示摩爾電子所帶電量;4C/mol第三十頁(yè),共69頁(yè)。306-4標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與氧化復(fù)原(fùyuán)平衡1電池電動(dòng)勢(shì)和Gibbs自由能變的關(guān)系例:由Gibbs自由能變計(jì)算(jìsuàn)電動(dòng)勢(shì)或電極電勢(shì)反響,計(jì)算(jìsuàn)電對(duì)Cl2/Cl-的=1.360(V)判斷(pànduàn)電極正負(fù):正極(復(fù)原反響):Cl2/Cl-負(fù)極(氧化反響):H+/H2n=2第三十一頁(yè),共69頁(yè)。316-4標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與氧化(yǎnghuà)復(fù)原平衡1電池電動(dòng)勢(shì)和Gibbs自由能變的關(guān)系例:6-7由電動(dòng)勢(shì)或電極電勢(shì)計(jì)算Gibbs自由能變根據(jù),計(jì)算以下反響(fǎnxiǎng)的其中,n=6判斷電極正負(fù):正極(復(fù)原反響):電對(duì)負(fù)極(fùjí)(氧化反響):電對(duì)電動(dòng)勢(shì):第三十二頁(yè),共69頁(yè)。326-4標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與氧化復(fù)原(fùyuán)平衡1電池電動(dòng)勢(shì)和Gibbs自由能變的關(guān)系例:6-8由電動(dòng)勢(shì)或電極電勢(shì)判斷(pànduàn)反響的自發(fā)性;

氧化復(fù)原反響自發(fā)反響非自發(fā)反響<0>0>0<0例:第三十三頁(yè),共69頁(yè)。336-4標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與氧化復(fù)原(fùyuán)平衡2標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電動(dòng)勢(shì)和平衡常數(shù)

當(dāng)4

一定溫度下,平衡常數(shù)與物質(zhì)的濃度無(wú)關(guān);取決于標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)移電子的量(n);因n與方程式的寫法有關(guān)系,故氧化(yǎnghuà)復(fù)原反響的平衡常數(shù)與也與方程式的書寫方式對(duì)應(yīng);第三十四頁(yè),共69頁(yè)。346-4標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與氧化復(fù)原(fùyuán)平衡2標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)和平衡常數(shù)例:計(jì)算以下氧化復(fù)原(fùyuán)反響的平衡常數(shù).(1)(2)(3)解:負(fù)極:發(fā)生(fāshēng)氧化反響;正極:發(fā)生(fāshēng)復(fù)原反響第三十五頁(yè),共69頁(yè)。356-4標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電動(dòng)勢(shì)與氧化復(fù)原平衡2標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)和平衡常數(shù)例:計(jì)算以下氧化復(fù)原反響的平衡常數(shù).解:結(jié)論:反響的越大,越大,反響進(jìn)行(jìnxíng)的越徹底;第三十六頁(yè),共69頁(yè)。366-5標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電極電勢(shì)計(jì)算1由電對(duì)的計(jì)算(jìsuàn)例:,計(jì)算(jìsuàn)(1)(2)(3)電極反響(3)=電極反響(2)-電極反響(1)第三十七頁(yè),共69頁(yè)。376-5標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電極電勢(shì)計(jì)算1由電對(duì)的計(jì)算電極(diànjí)反響(3)=電極(diànjí)反響(2)-電極(diànjí)反響(1)此處電極電勢(shì)是強(qiáng)度量,不具有(jùyǒu)加和性第三十八頁(yè),共69頁(yè)。386-5標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電極電勢(shì)計(jì)算1由電對(duì)的計(jì)算元素電勢(shì)圖:將同一種(yīzhǒnɡ)元素的不同物種,按照氧化態(tài)從高到低的順序排列,兩物種間用橫線連接,將其對(duì)應(yīng)電對(duì)的電極電勢(shì)標(biāo)注在橫線上面.如何結(jié)合元素電勢(shì)圖,利用電對(duì)對(duì)應(yīng)的電極反響和多重平衡關(guān)系,計(jì)算未知電對(duì)的電極電勢(shì)?第三十九頁(yè),共69頁(yè)。396-5標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電極電勢(shì)計(jì)算1同理:第四十頁(yè),共69頁(yè)。406-5標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電極電勢(shì)計(jì)算2由標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)Gibbs自由能變計(jì)算例:值,計(jì)算以下電極反響的

第四十一頁(yè),共69頁(yè)。416-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素1Nernst方程任意氧化復(fù)原反響:其中,O1和O2表示氧化型物質(zhì)(wùzhì),R1和R2表示復(fù)原型物質(zhì)(wùzhì),m,n,p,q分別表示相應(yīng)物質(zhì)(wùzhì)的計(jì)量數(shù).恒溫/恒壓下,反響Gibbs自由能變?yōu)?WaltherNernst(1864-1941)第四十二頁(yè),共69頁(yè)。426-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素1Nernst方程

含義:非標(biāo)狀態(tài)下,電池的電動(dòng)勢(shì)由兩局部組成;第一局部是標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)電動(dòng)勢(shì),取決于組成電池的兩個(gè)電對(duì)的本性;第二局部取決于反響的溫度/溶液中物質(zhì)的濃度或氣體分壓;電池反響(fǎnxiǎng)的Nernst方程第四十三頁(yè),共69頁(yè)。436-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素1Nernst方程(fāngchéng)°C:

第四十四頁(yè),共69頁(yè)。446-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素1Nernst方程(fāngchéng)

電極(diànjí)反響的Nernst方程第四十五頁(yè),共69頁(yè)。456-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素1Nernst方程例:寫出電池(diànchí)反響的Nernst方程解:第四十六頁(yè),共69頁(yè)。466-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素1Nernst方程(fāngchéng)例:寫出電極反響的Nernst方程(fāngchéng)解:第四十七頁(yè),共69頁(yè)。476-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素2濃度(nóngdù)對(duì)電極電勢(shì)的影響利用氧化型(或復(fù)原型)生成沉淀/弱電解質(zhì)等方式,改變氧化型或復(fù)原型的濃度(nóngdù)比,進(jìn)而改變電對(duì)的電極電勢(shì);2.1生成沉淀例:,假設(shè)在Cu2+/Cu+溶液中參加I-,那么有CuI沉淀生成,假設(shè)平衡后溶液中Cu2+及I-的濃度(nóngdù)為-3,計(jì)算.第四十八頁(yè),共69頁(yè)。486-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素例:當(dāng)電對(duì)中復(fù)原型生成(shēnɡchénɡ)沉淀,電對(duì)的電極電勢(shì)增大,電對(duì)中氧化型的氧化能力增強(qiáng),復(fù)原型的復(fù)原能力減弱;第四十九頁(yè),共69頁(yè)。496-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素總電極反響(fǎnxiǎng):當(dāng)[Cu2+]=[I--3時(shí):Cu2+/CuI即為新的電對(duì),表示為此時(shí):第五十頁(yè),共69頁(yè)。506-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素例:,假設(shè)在電極溶液中參加Cl-,那么有AgCl沉淀生成,假設(shè)平衡后溶液中CI-的濃度為-3,計(jì)算(jìsuàn).沉淀平衡:電極反響:改變濃度后:第五十一頁(yè),共69頁(yè)。516-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素總電極(diànjí)反響:當(dāng)[Cl--3時(shí):AgCI/Ag即為新的電對(duì),表示為此時(shí):當(dāng)電對(duì)中氧化型生成沉淀(chéndiàn),電對(duì)的電極電勢(shì)減小,電對(duì)中復(fù)原型的復(fù)原能力增強(qiáng),氧化型的氧化能力減弱;第五十二頁(yè),共69頁(yè)。526-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素2.2形成配合物對(duì)電極電勢(shì)的影響電對(duì)中的氧化型或復(fù)原型生成配合物時(shí),同樣會(huì)顯著降低有關(guān)離子(lízǐ)的濃度,進(jìn)而改變電極電勢(shì);第五十三頁(yè),共69頁(yè)。536-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素3酸度對(duì)電極電勢(shì)的影響(yǐngxiǎng)改變反響方向例:,,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,H3AsO4可氧化I-,發(fā)生反響:

假設(shè)使[H+-7-3,其它物質(zhì)濃度均為-3,H3AsO4還能氧化I-嗎?第五十四頁(yè),共69頁(yè)。546-6影響(yǐngxiǎng)電極電勢(shì)的因素3酸度對(duì)電極電勢(shì)的影響改變反響方向改變氧化(yǎnghuà)復(fù)原反響產(chǎn)物第五十五頁(yè),共69頁(yè)。556-7電極電勢(shì)及電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用1.電極電勢(shì)的應(yīng)用1.1比較氧化劑/復(fù)原劑的強(qiáng)弱(qiánɡruò)電極電勢(shì)越大,氧化型物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng),MnO4->Cl2>O2>Br2>Fe3+>I2反之復(fù)原型物質(zhì)的復(fù)原能力越弱;Mn2+<Cl-<H2O<Br-<Fe2+<I-第五十六頁(yè),共69頁(yè)。566-7電極電勢(shì)及電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用1.電極電勢(shì)的應(yīng)用1.2選擇適宜(shìyí)的氧化劑/復(fù)原劑例:選擇適宜(shìyí)氧化劑FeCl3和KMnO4,只氧化I-,而不氧化Br-?電極電勢(shì)由強(qiáng)到弱順序:

I-和Br-都能被氧化(yǎnghuà)I-能而Br-不能被氧化第五十七頁(yè),共69頁(yè)。576-7電極電勢(shì)及電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用1.電極電勢(shì)的應(yīng)用1.3判斷氧化復(fù)原(fùyuán)反響方向依據(jù):

規(guī)律:強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)復(fù)原(fùyuán)劑=弱氧化劑+弱復(fù)原(fùyuán)劑(強(qiáng)氧化劑:高E值的氧化型;強(qiáng)復(fù)原(fùyuán)劑:低E值的復(fù)原(fùyuán)型)氧化復(fù)原(fùyuán)反響自發(fā)反響非自發(fā)反響<0>0>0<0第五十八頁(yè),共69頁(yè)。586-7電極電勢(shì)及電池(diànchí)電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用1.電極電勢(shì)的應(yīng)用1.4判斷中間氧化(yǎnghuà)態(tài)物質(zhì)在一定條件下是否發(fā)生歧化反響依據(jù):中間氧化(yǎnghuà)態(tài)物質(zhì)的氧化(yǎnghuà)性高于較高氧化(yǎnghuà)態(tài)的物質(zhì)而其復(fù)原性高于較低氧

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