工程化学第4章7 氧化还原反应和电极电势.ppt

氧化还原反应 1. 原电池和原电池的表示方法 1. 原电池和原电池的表示方法 1. 原电池和原电池的表示方法 1. 原电池和原电池的表示方法 2. 电极电势和标准电极电势 （1） 标准氢电极和标准电极电势 （2） 标准氢电极和标准电极电势 （2） 标准氢电极和标准电极电势 （2） 标准氢电极和标准电极电势 （2） 标准氢电极和标准电极电势 （2） 标准氢电极和标准电极电势 （3） 电极的类型 （3） 电极的类型 （3） 电极的类型 （3） 电极的类型 3. 电池电动势与吉布斯自由能的关系 3. 电池电动势与吉布斯自由能的关系 3. 电池电动势与吉布斯自由能的关系 3. 电池电动势与吉布斯自由能的关系 4. 原电池的热力学平衡常数 4. 原电池的热力学平衡常数 4. 原电池的热力学平衡常数 5. 影响电池电动势的因素 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （1）能斯特方程 （2）浓度对电极电势值的影响 （3）酸度对电极电势值的影响 （3）酸度对电极电势值的影响 （4）沉淀对电极电势值的影响 （4）沉淀对电极电势值的影响 （4）沉淀对电极电势值的影响 （5）配合物的生成对电极电势值的影响 5. 影响电池电动势的因素 六、氧化还原反应 六、氧化还原反应 6、电极电势的应用 (1). 标准电极电势表的应用 (1). 标准电极电势表的应用 (2). 求平衡常数和溶度积常数 (2). 求平衡常数和溶度积常数 (2). 求平衡常数和溶度积常数 (2). 求平衡常数和溶度积常数 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 (3). 判断氧化还原反应进行的方向和程度 将上式改写为如下形式： ? E池 = E池 ? ·lg ? E正极?E负极= E正极 ?E负极? ·lg ? 将正极和负极的数据分别归纳为如下形式： ? E正极?E负极=(E正极+ ·lg )?(E负极+ ·lg ) ? 将上式正极、负极数据分别对应为如下形式： E= E ? + ·lg 推广到一般关系式为： ? E正极= E正极+ ·lg , E负极=E负极+ ·lg ? ? E正极?E负极=(E正极+ ·lg )?(E负极+ ·lg ) ? 电极电势的能斯特方程，式中： E为指定浓度（非标准状态浓度）下电对的电极电势； E?为标准状态下电对的电极电势值； n 为电极反应中得失的电子数目； 表示参与电极反应的所有氧化型和还原型物质的活度的比 值，活度的方次应该等于该物质在电极反应式中的化学计量数；在稀溶液中或压力较低的气体时，活度可用平衡浓度代替，若是气体，气体分压需要除以标准压力 p/p?，固体或纯液体的活度为1。 E= E ? + ·lg 使用方法举例： MnO4ˉ + 8H+ + 5eˉ → Mn2+ + 4H2O, E? =1.51 V E= 1.51V + ·lg ◆ E= E ? + ·lg 使用方法举例： O2(g) + 4H+ + 4eˉ → 2H2O, E? =1.229 V E= 1.229V + ·lg ◆ 2H+ + 2eˉ → H2(g) , E? =0.00 V E= 0.00V + ·lg ◆ E? = 0.771 V E = E? + lg 0.059 1 [Fe3+] [Fe2+] 如果改变[Fe3+]/[Fe2+]的比值，E 值也随之变化，计算结果列于下