竞赛氧化还原反应.ppt

4. 判断氧化?还原反应进行的程度 当氧化?还原反应达到平衡时， E = ? + - ?- = 0，即：?+ = ? - 例：2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+ 平衡时，?+=?-: 对于一般的氧化?还原反应： lgK?= n ? (??+ - ??-) 0.0592 例：MnO4- + 8H+ + 5 Fe 2+ Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O 如： Pb2+ + Sn Pb + Sn2+ 一般说来(n = 2)，??+ - ??- ? 0.2V, 可以认为该氧化?还原反应进行得较完全。 * 氧 化 - 还 原 反 应 与 电 化 学 一、氧化-还原反应的基本概念 (1) 得氧失氧的反应 氧化：得氧，如 Cu + O2 ? CuO 还原：失氧，如 CuO + H2 ? Cu +H2O (3) 有电子传递的反应 如：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 2e 1. 氧化-还原概念的发展 (2) 元素化合价发生变化的反应 如：2Na + Cl2 = 2NaCl H2 + Cl2 = 2HCl 2. 氧化-还原反应 氧化剂 + 还原剂 ? 还原产物 + 氧化产物 化合价降低，还原反应 化合价升高，氧化反应 3. 氧化-还原半反应 还原反应： Cu2+ + 2e Cu 氧化反应： Zn Zn2+ + 2e 一般形式：氧化型 + n e 还原型， 或 Ox + n e Red Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu 二、原 电 池 如何证明锌置换铜的反应有电子转移？ Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 正极反应：Cu2+ + 2 e = Cu 负极反应：Zn = Zn2+ + 2 e 电池反应：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 电池符号：(?) Zn?Zn2+(c1)??Cu2+(c2)?Cu (+) 原电池 电 化 学 应 用 锌锰干电池： (-) Zn ? ZnCl2, NH4Cl ?? MnO2 ? C(+) 1. 电 池 电池总反应： Zn ＋ 2MnO2 ＋ 2NH4+ = Zn2+ +Mn2O3 + 2NH3 + 2H2O 锌汞电池： (-) Zn(Hg) ? KOH (糊状，含饱和ZnO)? HgO ? Hg (+) 电池总反应： Zn ＋ HgO = ZnO + Hg 燃料电池： (-) C ? H2 ? KOH(aq)? O2 ? C (+) 电池总反应： 2H2(g) ＋ O2(g) = 2H2O(l) （－）C|CH4|KOH（aq)|O2|C(+) (-)C|CO|K2CO3(l)|air|C(+) (-)C|CH3OH|KOH(aq)|O2|C(+) 三、 电 极 电 势 和 标 准 电 极 电 势 1. 电极电势的产生： M (s) Mn+ + n e 溶解 沉积 溶解趋势 ? 沉积趋势 溶解趋势 ? 沉积趋势 金属的电极电势：在金属和溶液之间由于形成双电层而产生的电势差。 Mn+ 活泼金属 Mn+ 不活泼金属 2. 电极的种类 (1) 金属电极：金属及金属离子的溶液组成 (2) 非金属电极：由非金属单质及其离子的溶液组成 (3) 氧化-还原电极：由同种金属不同价态的离子组成 (4) 金属－难溶盐电极：金属－金属难溶盐以及阴离子 Cu2+/Cu Cl2/Cl- ，H+/H2,Pt Pt|Fe3+ /Fe2+ Ag -AgCl/Cl- 3. 标 准 氢 电 极 电极反应：2H+(c?)+2e H2 (p?) 规定： ??(H+/H2) =0.00 V ??(H+/H2) 4. 标准电极电势 E? = ??(H+/H2)???(Zn2+/Zn) = 0.76 V E? = ??(H+/H2)???(Cu2+/Cu) = -0.34 V ??(Zn2+/Zn) = - 0.76 V ??(Cu2+/Cu) = 0.34V a. 电极电势的数值反映物质的得失电子能力，其大小与物质的量无关。 如 Cl2 + 2e 2Cl- 1/2 Cl2 + e Cl- b. 标准电极电势的大小可通过热力学计算得到。 应 用 标 准 电 极 电 势 时