第六章氧化还原反应及电极电势.ppt

应用能斯特方程时需注意以下几点： 1、计算前，首先配平电极反应式。 2、纯固体、纯液体（包括水）不必代入方程中，气体以分压表示（P/100KPa） 3、电极反应中若有H+、OH-等物质参加反应， H+或OH-的浓度也应根据反应式写在能斯特方程中 （二）影响电极电势的因素及有关计算 例1：将锌片浸入含有0.01mol·L-1或4.0 mol·L-1浓度的Zn2+溶液中,计算25℃时锌电极的电极电势 （已知φΘ＝－0.762V） 解：电极反应式 应用能斯特方程得到 代入c(Zn2+)即可得到，φ分别等于－0.821和－0.744V 1.浓度的影响 例2：已知电极反应 φΘ＝+1.51V.若MnO4-和Mn2＋均处于标准态（1 mol·L-1），求25℃，pH=5时该电极的电极电势。 解：应用能斯特方程得到 代入数值即可得到，φ=1.037 V 溶液pH越大，电极电位越小，MnO4-的氧化能力越弱；反之，溶液pH越小，电极电位越大， MnO4-的氧化能力越强。一般，在酸性条件下使用KMnO4作氧化剂。 2. pH值的影响 第六章 氧化还原反应与电极电势 redox reaction and redox titration 本章学习要求 1. 掌握氧化数的概念及氧化数规则 2. 掌握原电池的组成，电极反应，电池符号；掌握电极电势的概念及影响因素，掌握标准电极电势的概念 3. 熟练掌握Nernst方程，掌握浓度、压力、酸度、沉淀反应、配位反应对电极电势的影响，并能熟练的运用Nernst方程式进行计算 4. 掌握原电池电动势Eθ与 电 池 反应△rGmθ的关系，掌握标准电动势与氧化还原反应标准平衡常数Kθ 的关系 棕墨水 蓝墨水 红墨水 每杯均加入次氯酸钠 棕墨水 藍墨水 紅墨水 這下子色彩統一了！ 第一节 氧化还原反应的基本概念 该离子的氧化值是假设在形成化学键时成键电子转移给电负性大的原子时所求得的原子所带的电荷数。 规定： 1）单质中元素的氧化值为零 2）简单离子中元素的氧化值为电荷数 1. 氧化值 3）中性分子中各元素氧化值的代数和为零，复杂离子中各元素氧化值的代数 和等于离子所带电荷数。 4）在化合物中，氢的氧化值一般为+1 (在 活泼金属氢化物中为-1) ; 氧的氧化值一般为-2 (在过氧化物中为-1; 在超氧化物 KO2中为-1/2; 在OF2中为+2 ) ; 碱金属 元素氧化值为 +1; 氟的氧化值为 –1 。 例： S2O42-: 2x+4×(-2)=-2; x=+3 S2O82-: 2x+6×(-2)+2 × (-1)=-2; x=+6 Na2S4O6 S平均为2.5 (2个S 为0, 二个S为+5) ?元素的氧化数、化合价、共价键数的区别 ? 氧化数 化合价 共价键数 概念 元素原子表观电荷数 某元素一个原子同H原子化合（置换）的能力 两原子间共用电子对数 数值 0，正负整数。正负分数 0、正、负整数 正整数 实例 CO C +2 O -2 +2价 -2价 3 2. 氧化与还原 氧化：在氧化和还原反应中，元素氧化数升高的过程称为氧化。 还原：在氧化和还原反应中，元素氧化数降低的过程称为还原。 反应中氧化过程和还原过程同时发生 特征: 氧化剂：得电子的物质，氧化数降低。 还原剂：失电子的物质，氧化数升高。 氧化反应：失电子的过程 还原反应：得电子的过程 氧化性：得电子的能力 还原性：失电子的能力 一、原电池 借助于氧化还原反应而产生电流，从而使化学能转变成电能的装置叫做原电池。 盐桥： 在U型管中装满用饱和 KCl溶液和琼胶作成的 冻胶。 这种装置能将化学能转变为电能，称为原电池 （Primary Cell） 第二节 原电池与电极电势 (一)原电池的概念 现象 Zn棒逐渐溶解 溶液的天蓝色减退 有红棕色疏松的铜在Zn棒表面析出 溶液的温度渐升 Zn-2e→Zn2+ Cu 2++2e →Cu 所发生的反应 Zn+ Cu 2+ →Cu +Zn2+ Zn CuSO4 Cu Zn Zn棒逐渐溶解 溶液的天蓝色减退 Zn-2e→Zn2+ Cu 2++2e →Cu Zn+ Cu 2+ →Cu +Zn2+ 检流计指针发生偏移 常用电极可以分为四种类型： 1、金属－金属离子电极： 将金属做成电极板插入该金属的盐溶液 中构成的电极。 如： Zn2＋/Zn电极 电极组成式：Zn︱Zn2+ (c) 电极反应 (二)电极类型和电池组成式 2、金属－金属难溶盐－阴离子电极 将金属表面涂有