无机化学-氧化还原解剖.ppt

Question 2 依据电极电势能否确定氧化还原反应的产物? 10. 4. 5 和电极电势的关系 Solution Example 8 Question 3 同一个化学反应在标准态下组成原电池,为什么得到的电动势可以有不同的数值? 10. 4. 6 能斯特方程式(Nernst equation) (1) 能斯特方程式 (2) 影响电极电势的因素 ● 氧化型或还原型的浓度或分压 ● 介质的酸碱性 Solution Example 9 Solution Example 10 Ag ● 沉淀的生成对电极电势的影响 Example 11 Solution 减 小 减 小 减 小 电对 Eq/v Eq c(Ag)+ AgI(s)+e- Ag+I - -0.152 AgBr(s)+e- Ag+Br - +0.071 AgCl(s)+e- Ag+Cl - +0.221 Ag++e- Ag +0.799 由上例可以看出，沉淀的生成对电极电势的影响是很大的！ 氧化型形成沉淀 ，Eq↓，还原型形成沉淀 ，Eq↑， 氧化型和还原型都形成沉淀，看二者 sp 的相对大小. Kq Example 12 Solution Cu 氨水 ● 配合物的生成对电极电势的影响 Cu2+ Example 13 Solution Example 14 Solution 氧化型形成配合物， Eq ↓ 还原型形成配合物， Eq ↑ 氧化型和还原型都形成配合物，看 两者 的相对大小. ● 弱电解质的生成对电极电势的影响 Example 15 Solution 10.4.7 电极电势的应用（application of electrode potentials） (1) 确定金属的活动性顺序 (2) 计算原电池的电动势 (3) 判断氧化剂和还原剂的相对强弱 (4) 判断氧化还原反应进行的方向 (5) 选择合适的氧化剂和还原剂 (6) 判断氧化还原反应进行的次序 (7) 求平衡常数 (8) 求溶度积常数 (9) 估计反应进行的程度 (10) 求溶液的pH值 (11) 配平氧化还原反应方程式 (1) 确定金属的活动性顺序 试确定金属Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Pb在水溶液中的活动性顺序. 由以上数据可知，活动性顺序为： MnZnCrFeCoNiPb Solution 查标准电极电势表得： Example 16 (2) 计算原电池的电动势 计算下列原电池在298K时的电动势，指出正、负 极，写出电池反应式. 查表知： Pt | Fe2+ (1.0 mol.L-1), Fe3+ (0.10 mol.L-1) || -NO3 (1.0 mol.L-1), HNO2 (0.010 mol.L-1 L), H+(1.0 mol.L-1) | Pt NO3 + 3H+ + 2e - HNO2 + H2O E0=0.94 V - - Fe3+ + e - Fe2+ E0=0.771 V Solution Example 17 将各物质相应的浓度代入Nernst方程式 由于 电池反应式： EMF = E(+) - E(-)= 0.94 - 0.771 = 0.169V E (NO3 /HNO2) E (Fe3+ /Fe2+ ) - NO3 + 3H+ + 2Fe 2+ = HNO2 + H2O +2Fe3+ - 氧化态 + ne- 还原态 Eq/v 氧化态的氧化性增强 还原态的还原性增强 -3.045 -0.763 0.000 0.337 1.36 2.87 Li+ + e- Li Zn2+ + 2e- Zn 2H+ + 2e- H2 Cu2+ + 2e- Cu Cl2 + 2e- 2Cl- F2 + 2e- 2F- (3) 判断氧化剂和还原剂的相对强弱 显然，下面电对的氧化态可以氧化上面电对的还原态，有人把它叫作对角线规则。