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氧化还原反应

本章主要内容1、氧化还原反应方程式的配平方法2、电极电势的概念及影响因素,并能利用Nernst方程式进行有关计算3、电极电势的应用(包括原电池的正负极、计算原电池的电动势、判断氧化剂还原剂的相对强弱、氧化还原反应的方向及限度、计算氧化还原反应的平衡常数Kθ)

（1）氧化还原反应配平1）氧化数法2）离子-电子法

1）氧化数法1、氧化数某元素一个原子的核电数氧化数的确定：1、H原子一般为+1，金属氢化物-12、O原子正常为-2，过氧化物为-1，氧的氟化物中为+2或+1C2H2------H(+1)K2Cr2O7------O(-2);3、在分子或离子中，氧化数的代数和等于0或所带电荷数。O2S8P4------0Fe3O4------Fe(+8/3)Cr(+6)

HClO3+P4HCl+H3PO4◆最小公倍数----氧化数守恒HClO3+P4HCl+H3PO4◆平衡其它原子——质量守恒10HClO3+3P4=10HCl+12H3PO4Cl下降值：[(-1)－(+5)]=64个P原子上升值：[(+5)－0]×4=203101012+18H2O+5+50-1配平原则①氧化数守恒②质量守恒Example

配平原则◆电荷守恒◆质量守恒①电荷守恒②质量守恒Example3×2×Br2(l)→2Br-+2eCr(OH)3(s)→CrO42-+OH-+H2O54+3e2）离子-电子法

（2）氧化还原反应和原电池CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4+2e-2e铜锌原电池将化学能转化成电能的装置，即原电池

●氧化还原电对●氧化型物质(Cu2+,Zn2+)CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4+2e-2eZn2+/Zn●还原型物质（Cu,Zn）Cu2++2e→Cu电极反应或半反应Zn→Zn2++2eCu2+/Cu

（3）电极电势●外电路中电流?E-Zn2+/ZneCu2+/CuE+两电极的电势差

电极电势1)电极电势的产生M活泼Mn+M不活泼Mn+++++++++----------------++++++++金属表面与其盐溶液之间的电势差----电极电势溶解沉积沉积溶解E+E-

电极电势2、关于电极电势的几点说明●影响电极电势因素：电极的本性、温度、介质、离子浓度、物质状态等●电极电势绝对值无法测定●电极电势反映氧化剂和还原剂相对强弱●E=E+-E-E+、E-：电极电势E:电池电动势●电极反应不管是氧化形式，还是还原形式，其电极电势值不变

标准电极电势●气体分压均为1×105Pa标准电极电势---标准态下的电极电势●溶液中所有物质的浓度为1mol·L-1●纯液体和固体为1×105Pa条件下最稳定形态

电极反应：2H++2e?H2电对：H+/H2电极电势：标准氢电极H2=100kPa

标准氢电极标准锌电极1mol·dm-3p(H2)=100.00kPa1mol·dm-3盐桥+标准电极电势的测定●Eθ=Eθ+-Eθ-Eθ1mol·L-1(待测）

饱和甘汞电极(saturatedcalomelelectrode)由于标准氢电极是气体电极，非常灵敏，制作和使用都很不方便。因此，在实际测定中，往往采用饱和甘汞电极作为参比电极。标准电极电势：水溶液体系；具有强度性质，没有加和性。

标准电极电势表Eθ常常与酸碱性有关,有酸表和碱表

Nernst方程F=96500J·mol-1，a，b代表电极反应方程式中相应物质的化学计量系数R=8.314J·K-1·mol-1，T开氏温度Kn代表电极反应式中转移的电子数[氧化型]、[还原型]分别表示电极反应中氧化型、还原型一侧各物质相对浓度298.15KE+?：标准电极电势Cr(OH)3(s)+5OH-→CrO42-+4H2O+3e

◆酸度改变对电极