竞赛-电极电势.ppt

例1、计算298.15K Fe3＋(1mol.L－1)，Fe2＋(0.0001mol·L-1) │Pt 电极的电极电势。 解：查表知 Fe3＋＋e - Fe2＋， ＝0.771V，代入能斯特方程得： * 例2、判断下列电池(298.15K)的正负极，计算其 电动势，并写出电极反应和电池反应式。 Zn│Zn2＋(0.001mol.L－1)‖Cd2＋(0.1.mol.L－1)│Cd 解：查表知 * 由于镉电极电势高于锌电极电势，故镉电极为正极。锌电极为负极。原电池的电动势为： ＝－0.4326－(－0.8515) ＝0.419V 负极的电极反应为：Zn-2e- Zn2+ 正极的电极反应为：Cd2＋＋2e- Cd 电池反应为：Zn＋Cd2＋ Zn2＋＋Cd * 电极电势越大，电对中氧化态物质得电子能力越强，氧化能力越强 。 电极电势越小，电对中还原态物质失电子能力越强，还原能力越强 。 组成电对 I2 / I- Br2 / Br- Cl2 / Cl- F2 / F- ?θ(V) 0.536 1.066 1.358 2.866 4 3 2 1 X2氧化性 (1)比较氧化剂和还原剂的相对强弱 请判断 I2、 Br2 、 Cl2 、 F2 在标态下氧化性强弱？ 3. 电极电势的应用 * ⑴氧化态的氧化能力或还原态的还原能力的强弱， 在标准状态下用 ?θ值判断 ，在非标准状态下用? 值判断。 ⑵有OH -或 H+参与电极反应时，应考虑其对电极电势的影响。 注意： * 例1. 两个电对： ?θ (MnO4-/Mn2+) = 1.507V, ?θ (Cl2/Cl-) = 1.35827V 在(1)标态 (2)c(MnO4-) = 0.1mol/L (3) pH = 2.00 (4)P (Cl2)= 10Pθ 条件下，哪个是最强的氧化剂 ？哪个 是最强的还原剂 ？ ?θ ( MnO4-/Mn2+) ?θ ( Cl2/Cl- ) MnO4-是最强氧化剂，Cl-是最强还原剂 （2） MnO4-是最强氧化剂，Cl-是最强还原剂 1.0 ?( MnO4-/ Mn2+) = 1.507 + lg 0.1×1.08 0.05917 5 = 1.4952V ?θ (Cl2/Cl-) 解: (1) * （3） pH = 2时， C(H+) = 0.01mol/dm3 ? ( MnO4-/ Mn2+) = 1.507 + 0.05917 5 lg 1.0×0.018 1.0 1.35827V Cl2是最强氧化剂, Mn2+是最强还原剂 = 1.3177V （4）P(Cl2) = 10Pθ时： ? (Cl2/Cl -) = 1.35827 + 0.05917 2 lg 10 Pθ/ Pθ 1.02 = 1.3878V 1.507V MnO4-是最强氧化剂, Cl-是最强还原剂 * (2)判断氧化还原反应方向 自发进行 E= ? + - ? - 0 E 0 ? + ? - a. 当? 1 ? 2时： 氧化态物质(? 1) + 还原态物质(? 2) b. 组成原电池： 自 发 逆向自发 E= ? 1 - ? 2 0 E= ? 1 - ? 2 0 氧化剂 1 + 还原剂 2 氧化剂 2 + 还原剂 1 指定正、负极 自发 原则： 方法： * 问: 在例题1的4种情况下判断反应方向？ ?θ (MnO4-/Mn2+) ?θ ( Cl2/Cl- ) （2）当C(MnO4-) = 0.1mol/L时： ?θ ( Cl2/Cl- ) ? ( MnO4-/ Mn2+) = 1.4952V （3）当 pH = 2时： ?θ ( Cl2/Cl- ) ? ( MnO4-/ Mn2+) = 1.3177V （4）当 P(Cl2) =10Pθ时： ? (Cl2/Cl -) = 1.3878V ?θ (MnO4-/Mn2+) 2MnO4- + 16H+ +10Cl- 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O 例2、 有一氧化还原反应： （1）标准状态下： 正向