第07章氧化还原反应和电极电势祥解.ppt

一、氧化值 定义：指某元素 一个原子的表观荷电数，这种表观荷电数是假设把原子间每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。 氧化值的确定： #单质中，元素的氧化值为0； #中性分子中所有元素的氧化值的代数和为0； #单原子离子的氧化值等于它所带的电荷数，多原子离子的所有元素的氧化值的代数和等于该离子所带的电荷数； H为+1，-1；O为-2，-1，-1/2，+2；F为-1。 四、氧化还原反应方程式的配平 氧化值法和离子-电子法。 （一）氧化值法 *写出反应物和生成物的化学式； *标出氧化值有变化的组成元素的氧化值，计算氧化值升高和降低的数值； *根据元素氧化值降低的数值=元素氧化值升高的数值，利用最小公倍数确定氧化剂和还原剂的化学计量数； *配平氧化值没有变化的元素的原子。 （二）离子-电子法：根据氧化和还原两个半反应得失电子数目相等的原则进行配平。 *写出离子反应方程式； *将离子反应方程式拆分成氧化和还原两个半反应； *配平两个半反应； *配平离子反应方程式； *配平分子反应方程式。 盐桥构成原电池的通路和维持溶液的电中性 锌电极（半电池）：电极导体(Zn)和电解质溶液(ZnSO4)组成。 负极：失去电子的电极。 还原剂发生氧化反应 Zn→Zn2+ + 2e 铜电极（半电池）：电极导体(Cu)和电解质溶液(CuSO4)组成。 正极：得到电子的电极。 氧化剂发生还原反应 Cu2+ +2e → Cu 二、原电池的表示方法（原电池符号） (一)Zn∣Zn2+(lmol ·L-1) ‖ Cu2+ (lmol ·L-1) ∣Cu(s)(+) 负极在左边，用“（—）”表示，正极在右边，用“（+）”表示； 用“|”表示两相间的间隔，同一相中的不同物质用“，”隔开； 溶液之间用盐桥相连通时，用“||”表示盐桥； 纯物质的状态用“（s）”、“（l）”，溶液中的溶质标明浓度“（c）”，气体标明分压“（p）”； 气态、固态物质紧挨电极； 若电极中没有电极导体，外加惰性电极导体。 三、原电池的电动势 在原电池中，当电流趋近于零时，正极的电极电势与负极的电极电势之差称为原电池的电动势。 E = E+ - E- 一、电极电势的产生 溶解  M(s) Mn+(aq) + ne 沉积 留在极板上 当溶解与沉淀速率相等时，达到平衡； 此时，金属极板表面带有过剩的电荷，会吸引带有相反电荷的异号离子；由于热运动，异号离子的分布是不均匀的，因此金属极板表面与异号离子间形成双电层。双电层与均匀液相之间的电势差就是电极电势。 电极的电极电势主要取决于电极的本性，此外也受溶液中离子的浓度和溶液温度的影响。 二、标准电极电势的测定标准状态：气体物质，p=p?；溶液中的溶质，cB=c?； 温度，298.15K作为参考温度。 1、标准氢电极 电极组成式： Pt | H2(100kPa) | H+(c?) 电极反应： 2H+(aq) + 2e H2(g) 氧化还原电对：H+ / H2 标准电极电势： E?(H+/H2)=0.0000V 2.标准电极电势的测定 将待测电极在标准态下与标准氢电极组成一个原电池，测出该电池的标准电动势（E?），就可计算出待测电极的标准电极电势。 标准电动势： E? =E?+ - E?- 三、能斯特方程 对于任一电池反应： 对于任一电极反应： 当T=298.15K，R=8.314J/(mol·K)，F=96485C/mol 影响能斯特方程的因素 1、氧化型或还原型的浓度或分压 当c(氧化型)↑，或c(还原型)↓时，E增大； 当c(氧化型)↓，或c(还原型)↑时，E减小。 二、计算原电池的电动势 将两个电极组成原电池时，电极电势较大的电极是正极，电极电势较小的电极是负极；原电池的电动势等于正极的电极电势减去负极的电极电势。 例：试判断298.15K时，氧化还原反应： Sn(s) + P