氧化还原反应-Part-2..ppt

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1、氧化型还原型一侧各物种相对浓度幂的乘积电对在某一浓度的电极电势电对的标准电极电势摩尔气体常数热力学温度电极反应中转移的电子数法拉第常数氧化型+ze-还原型E=E+㏑zF[氧化型][还原型]RT10-3影响电极电势的因素——(Nernst方程式)§10-3-1、酸度对电极电势的影响例10-8:2H++2e-=H2若H2的分压保持不变，将溶液换成1HAc,求其电极电势解：例10-9：计算下面原电池的电动势解：正极和负极的反应均为：2H++2e-=H2上面提到的电池的正极和负极都是氢电极，两极之间的不同仅在于溶液的浓度有差别。我们称这种原电池为浓差电池注意：在反应式中出现H+或O

2、H-时，酸度则会影响E和E池§10-3-2、电势-pH图一、电势-pH图的基本概念以E值为纵坐标，以pH为横坐标作图，即得该电极反应的电势-pH图。一个重要的结论是：电对的电势-pH线的上方，是该电对的氧化型的稳定区；电对的电势-pH线的下方，是该电对的还原型的稳定区。氧化型H3AsO4稳定区还原型H3AsO3稳定区I2+2e-—2I-EΘ=0.54V氧化型I2稳定区还原型I-稳定区二、H2O的电势-pH图电对H2O/H22H++2e-—H2电对O2/H2OO2+4H++4e-—2H2O1、基本理论图形水的电势--pH图氢线氧线O2稳定区H2稳定区H2O稳定区2H++2e-

3、—H2O2+4H++4e-—2H2O2、具体应用中的实际图形3、铬体系的电势-pH图§10-3-2、沉淀生成对电极电势的影响例10-10：向标准Ag-Ag+电极中加入KCl，使得,求E值。解：[Ag＋]=Ksp/[Cl－]=1.77108mol·dm3例10-11：已知：解：∴[Ag＋]=Ksp/[I－]=8.521017mol·dm3AgCl(s)+e-Ag+Cl-+0.221减小减小减小电对EΘ/vEΘ[Ag]+AgI(s)+e-Ag+I--0.152AgBr(s)+e-Ag+Br-+0.071Ag++e-Ag+0.799由上例可见，沉淀的生成对电极电势的影

4、响是很大的！氧化型形成沉淀，EΘ↓，还原型形成沉淀，EΘ↑，氧化型和还原型都形成沉淀，看二者sp的相对大小.KΘ配位化合物的生成对电极电势的影响若电对的[氧化型]，因为生成配位化合物而变小，则E变小；若电对的[还原型]，因为生成配位化合物而变小，则E变大。具体的计算，将在配位化合物一章中学习。§10-4化学电源§10-4-1、化学电源简介Zn-Mn电池(干电池)银锌电池铅蓄电池燃料电池燃料电池的类型：碱性燃料电池质子交换膜燃料电池。磷酸燃料电池。熔融碳酸燃料电池固态氧燃料电池镍氢电池锂电池锂离子电池（摇篮电池）§10-4-2、分解电压和超电压1、分解电压2H2+O2—

5、2H2O正极反应负极反应：现在要用电解的方法使反应逆转，即拟以通电流的方法完成下面的反应：2H2O—2H2+O2阳极反应：阴极反应：电解池的两极常用阳极和阴极表示；发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。2、超电压分解电压与理论分解电压之间的差称为超电压。电解过程中超电压的产生和两极反应的超电压有关，它直接受极板材料和析出物质的种类影响。例如，电解CuSO4溶液，阴极产物是Cu。这与根据电极电势判断的结论是一致的。而实际上是Zn在极板上析出。原因何在？原因就是H2在Zn极板上析出时的超电压很大，显然大于0.76V,难于析出。致使Zn在极板上沉积。以Zn为电极电解ZnSO

6、4的水溶液时，根据电极电势判断的结论是在阴极产生H2。EΘ值很小，足以克服氢气的超电压，故电解MgSO4的水溶液时仍得到H2§10-5-1、元素电势图(latimerdiagram)§10-5图解法讨论电极电势一、Latimer图把不同氧化态间的标准电极电位，按照氧化态依次降低的顺序，排列成图解的方式，称为元素的电极电势图。它是某元素各种氧化态之间标准电极电位的变化图解。1.229Vn=2二、元素电极电势图的应用1、酸性的强弱：在强酸中，高碘酸的存在形式为H5IO6，基本不发生电离。故高碘酸是一种弱酸。同理，次碘酸也较弱。因为在酸中它的存在形式是HIO。而HIO3和HI则是

7、强酸，因为在酸中它们的存在形式分别为IO3-和I-。当pH=14时，高碘酸H5IO6只电离出2个H+。2、计算不相邻物种之间电对的电极电势如何求得不相邻的IO3-和I2组成的电对的电极电势？由于电极反应（3）=（1）+（2），因此有：可以写出有关电极电势的公式：类似于公式(Zx)应用推广：EZ1EZ2EZ13.判断某种氧化态的稳定性氧化数由‘中’变成一‘高’，一‘低’，这种反应称为歧化反应。判断某元素中间氧化态是否发生歧化反应的方法发生歧化反应发生逆歧化反应例：已知Br的元素电势图如下0.61(a)(b)0.