普通化学_课件_中国农业大学.pptVIP

氧化还原反应的应用？？ 1 燃气燃烧供给热能！ 2 冶炼金属 3 化学电源（各种电池） 4. 生物能的获得?? 金属腐蚀 ?? 6.1 基本概念 6.1.2 元素的氧化数 6.2 氧化还原反应的配平 配平练习-2 6.3 原电池和电极电势 6.4 电池电动势与吉布斯自由能的关系 反应的自发方向性 6.6 影响氧化还原反应的因素 练习：计算下列原电池的电动势。写出自发的电池反应： (-)Ag|Ag+(0.010mol·L-1)|| Ag+(0.10mol·L-1)Ag(+) 实验测得用0.10mol?L-1HX的氢电极和饱和甘汞电极所组成的电池的电动势为0.48V，求HX的酸常数。?(饱和甘汞)=0.24V. 锌－汞电池是最早使用的微型电池，只从1940年问世以来由于其高容量、质量低、寿命长等被广泛的应用于助听器、起博器、闪光灯、电子表和光度计等电子仪器。电极反应是在碱性溶液中进行。主要电极物质为HgO/Hg和ZnO/Zn。 （1）写出电极反应和电池反应。 （2）解释为什么在电池放电的过程中，电池的电动势基本保持稳定？ （3）当电极中锌完全消耗掉后，电池停止工作。试计算1g锌最大放出多少电量。 解:(1）正极： HgO+H2O＋2e＝Hg＋2OH- 负极：ZnO+H2O＋2e＝ Zn ＋2OH- 电池反应：HgO+ Zn=ZnO+Hg 6.7 元素电势图及其简单应用 重点 练习题 6.4.3 化学反应进行的程度（趋势） 通常以??0.3v或?? -0.3v 作为反应完全程度（或趋势大小）的估计值。 例：是否可以用已知浓度的H2C2O4标定KMnO4溶液浓度，写出电极反应及电池反应。 解：已知： ??(Pb2+/Pb)=-0.1264V， ??(Sn2+/Sn)=-0.1377 V ??= ??(Pb2+/ Pb) - ??(Sn2+/ Sn) =-0.1264V -（-0.1377V）=0.0113V lgK?=n??/0.0592V =2×0.0113V/0.0592V=0.3820 K?=2.41 该反应不能进行完全。 例:试计算下列反应的标准平衡常数，分析其进行的程度： Sn + Pb2+ == Sn2+ + Pb 6.5 Nernst公式—非标准态电极电势 Ox 氧化型——广义 Red 还原型——广义 注意事项- 平衡常数表达式 练习：写出下列电极的nerst表达式 1 . ?(H+/H2）= 2. ?(Br2/Br-）= 3. ?(Cr2O72-/Cr3+）= 4. ?{Fe(OH)3/Fe(OH)2}= 结论： （1）氧化型浓度增大，?增大, 氧化型物质的氧化能力升高，还 原型的还原能力降低。 （2）还原型浓度增大，?降低，还原型的还原能力升高，氧化型 的氧化降低。 A（氧化型）+ ne = B（还原型） 例：判断反应 Ag+ + Fe2+ = Ag + Fe3+自发进行的方向。 （1）标准态下 （2）c(Fe 3+) = c(Fe3+)= c(Ag+)=0.10mol.L-1 解： 反应正向自发。 6.6.1 电对物质浓度对氧化还原反应的影响 ? - ?+ 反应逆向进行 解：两极的电势表达式均为： ?＝?＋－?－＝0.0592Vlg(0.10/0.010)=0.0592V 6.6.2 酸度对氧化还原反应的影响 例：分析O2的氧化能力随溶液酸度变化的情况 计算pH=3.0,其它物质都处于标准态时，?（Cr2O72-/Cr3+) 一般情况下，氧化物，含氧酸及其盐均需在酸性溶液中表现出氧化性。酸性越强、氧化能力强。如KNO3 HNO3 特殊地：MnO42-+ e = MnO4- 例：计算说明标准态下Cr2O72-能否氧化HCl？ 如将HCl改为6.00mol.L-1情况如何？ 当c(HCl)=6.0mol.L-1 ?+ ?- 反应正向进行，即能氧化。 6.6.3 沉淀对氧化还原反应的影响 由于氧化型(Ag+)浓度大大减小，?降低。氧化能力降低 比较下列电极电势的高低 （1） ??（AgCl/Ag）， ??（AgBr/Ag） ??（AgI/Ag） (2) ??（Cu2+/CuI), ??（Cu2+/CuBr), ??（Cu2+/CuCl) 当还原型被沉淀时，电极电势升高， Ksp?越小，电极电势升高的越多 (3) q=nF=2 ?(1g/65g?mol-1)?9.65 ?104 C?mol-1 =2969C 6.6.4