卫生化学——氧化还原反应与电极电势.ppt

7.1 电极电位的产生 （以M-Mn+为例） 金属（M）浸入其相应的盐溶液中（Mn＋）时，必然有如下的平衡： 溶解 M（s） = Mn＋（ aq） ＋ne 析出 7.1.1 影响金属溶解与沉积趋势大小的因素 7.1.1.1 金属活泼性越大，金属失去电子溶解成为金属离子的趋势越大。 7.1.1.2 金属离子盐溶液浓度越大，金属离子获得电子析出成为金属的趋势越大。 7.1.2 溶解－沉积平衡及双电层 当V溶＝V沉→达到平衡。在金属与溶液之间出现双电层。Mn+＋ne＝M ①V溶＞V沉 →平衡? ②V溶＜V沉→平衡? － － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － A B 结论 只要在电极与溶液界面上存在氧化还原作用，就产生电极电位。 7.2 电极电位的数值 通过测定原电池的电动势，可以知道两个电极的电极电位差。但每个电极的具体数值无法测得。 因此，人们就确定某个电极做为比较标准，从而得到每个电极的电极电位的相对数值。 E＝ φi－ φs Φs：比较标准 标准氢电极（SHE） 国际规定： T＝25℃ PH2＝101.3KPa aH+＝1mol·L-1 φ0H+/H2＝0 H＋溶液 Pt 玻 璃 管 H2 导线 7.2.1 电极电位测定 将某个半电池与标准氢电极组成原电池，测定该原电池的电位差，即可求出该未知半电池的电极电位的相对数值。 E＝ φi－ φs φs：比较标准（标准氢电极） 8 标准电极电位 电极电位的数值大小与测定时的温度、压力、浓度有关。 在标准状态下测定电极电位的数值称为标准电极电位。用φ0表示。 标准状态：T=25℃；C＝1mol·L-1 ; P分＝101.3KPa 8.1 标准电极电位表 我国以 Ox+ne =Red 形式表示 电极反应式 标准电极电位 Li+＋e＝Li -3.0401v F2+2 e ＝ 2F－ 2.87v 8.2 标准电极电位规律 φ0越高，电极中氧化态氧化能力越强。 φ0越低，电极中还原态还原能力越强。 同一电对中氧化态氧化能力愈强，还原态还原能力愈弱。 如：Li还原能力最强， Li +的氧化能力最弱。F2氧化能力最强， F－ 还原能力最弱。 8.3 应用 8.3.1 选择氧化剂、还原剂 选择原则： 选择比被氧化物质φ0大的物质的氧化态作为氧化剂； 选择比被还原物质φ0小的物质的还原态作为还原剂。 8.3.2判断标态下氧化还原反应的方向 反应方向： 氧化剂1＋还原剂2→氧化剂2＋还原剂1 强 强 弱 弱 判断反应方向原则： φ0大的氧化态为强氧化剂； φ0小的还原态为强还原剂。 例１ 判断标态下反应Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu的反应方向 。 (φ0Zn2+/Zn＝-0.76V ， φ0Cu2+／Cu=0.34V) 解：∵φ0Zn2+/Zn＜φ0Cu2+／Cu ∴氧化剂是Cu2+，还原剂是Zn。 反应方向：正向进行。 例２ 某混合液含有Cl－、Br－、I－，若仅需将I－ →I2应选择何种氧化剂（Fe3+、Cr2O72－、MnO4－） φ0MnO4－／Mn2+＞φ0Cl2／Cl－＞ φ0Cr2O72－ ／ Cr 3+ ＞φ0Br2／Br－＞φ0Fe3+／Fe2+＞ φ 0I2／I－ 应选择Fe3+为氧化剂。 例3：若已知下列反应Cu2+＋Sn2+＝Cu＋Sn4+ ； 2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+在标准态下皆正向自发进行： 且φ0Cu2+/Cu＝(1)，φ0Sn4+/Sn2+＝(2)，φ0Fe3+/Fe2+＝(3)，则有关φ0的大小顺序是（ ） A、(3)＞(2)＞(1) B、(2)＞(1)＞(3) C、 (1)＞(3)＞(2) D、 (3)＞(1)＞(2) 例4：根据下列标准电极电势，指出在标准态时不可共存于同一溶液的是（ ） Sn2+＋2e＝Sn φ0＝－0.1375V Br2＋2e＝2Br- φ0＝＋1.0873V Fe3+＋e＝Fe2+ φ0＝＋0.771V 2Hg2+＋2e＝Hg22+ φ0＝＋0.920V A、 Br-和Fe2+ B、 Br-和Hg2+ C、Hg2+和Fe3+ D、 Sn和Fe3+ 第三节二、用E判断氧