现代化学基础-氧化还原反应和电化学.pptVIP

③ 判断氧化还原反应的程度 例13-11: 计算298.15 K时反应的标准平衡常数： Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+→6Fe3+(aq)+ 2Cr3+ + 7H2O 查附录13知： Eq(Cr2O72- / Cr3+ ) = 1.33V；Eq(Fe3+/Fe2+) = 0.771V。 解： ④ 元素的标准电势图 1.76V 1.49V 1.59V 1.07V 1.52V 酸性介质(aH+ =1) 高 低 0.93V 0.54V 0.45V 1.07V 0.52V 碱性介质(aoH-=1) 高 低 元素电势图的用途 判断歧化反应（某一物质既是氧化剂又是还原剂） 0.42V 1.358V 碱性介质 歧化反应能够进行。 求未知电对的标准电极电势 习题13-12: 已知298.15 K时氯元素在碱性溶液中的电势图： 求: Eq(ClO3- / ClO-) ， Eq(ClO4- / Cl-) ， Eq(ClO- / Cl2)的值。 解: 解: A. p371思考题的6、8、11、12、15题； B. p372习题部分12、14、15、18、22题。 作 业 上一内容 下一内容 回主目录 ?返回 HCl水溶液 Pt电极 补充: 可逆电池 原电池 负(阳)极 Cl— H+ 正(阴)极 氯气 E 外 e- e- 氢气 * 电池的可逆包括三方面的含义： (1) 化学可逆性，即物质变化可逆。要求两个电极在充电时均可严格按放电时的电极反应式逆向进行。 (2) 热力学可逆性，即能量转化可逆。要求电池在无限接近平衡的状态下工作。要满足能量可逆的要求，电池必须在电流趋于无限小、即I?0的状态下工作。 * (3) 实际可逆性 即没有由液接电势等因素引起的实际过程的不可逆性。严格说来，由两个不同电解质溶液构成的具有液体接界的电池，都是热力学不可逆的，因为在液体接界处存在不可逆的离子扩散。 不过在一定精度范围内，人们为研究方便往往会忽略一些较小的不可逆性。 * 1、不具有化学可逆性的电池不可能具有热力学可逆性，而具有化学可逆性的电池却不一定以热力学可逆的方式工作，如可充电电池的实际充放电过程，均不是在I?0的状态下进行的。 NOTE : 如： 丹尼尔电池的电极反应具有可逆性，在I?0、且不考虑液体接界处扩散过程的不可逆性时，可作为可逆电池处理。 电池：Zn｜ZnSO4(aq)｜CuSO4(aq)｜Cu 当EE外时实际发生的放电反应: 当E E外时实际发生的充电反应: 表明：电池(i)在E E外 及 E E外条件下发生的化学反应，无论是电极反应或电池反应都是互为可逆的。 * 2、不是任何电池都具有化学可逆性，例如将Zn、Cu直接放入H2SO4中： 放电时： Zn极： Zn - 2e- ? Zn2+ Cu极： 2H+ + 2e- ? H2 Zn+2H+ ?Zn2++H2 充电时: Zn极： 2H+ + 2e- ? H2 Cu极： Cu - 2e- ? Cu2+ 2H+ + Cu ?H2 + Cu2+ 电池的充放电反应不是互为逆反应，故不是可逆电池。 Zn H2SO4 Cu * 例：铅蓄电池 Pb?PbSO4(s)?H2SO4(b)?PbSO4(s)?PbO2(s)?Pb (s) 在0 ~ 60 oC范围内E/V=1.9174+5.61?10-5 t/ oC +1.08?10-8t2/ oC2 25 oC上述电池的标准电动势为2.041V. 1）试写出电极反应及电池反应 2）求浓度为1mol?kg-1 H2SO4的??、a? 及a 3）求电池反应的?rGm、?rSm、?rHm及可逆热Qr 解：1）阳极：Pb(s) + SO42- - 2e- ? PbSO4(s) 阴极: PbO2(s) + SO42- + 4H+ + 2e- ? PbSO4(s) +2H2O 电池反应: Pb(s) + PbO2(s) +2SO42- + 4H+ ? 2 PbSO4(s) +2H2O * 2） * 3) ① 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 越大，Mz+越易被还原，其氧化能力越强。 越小，M越易被氧化，其还原能力越强。 E?氧化态/还原态: 四、电极电势和标准电极电势 3. 电极电势应用 -0.7618 0.3419 氧化能力 还原能力 强 强 氧化能力 Br2 Fe3+ I2 还原能力 Br- Fe2+ I- 电对