氧化还原反应及电化学基础.pptVIP

将?＝E正－E负和??＝E?正－E?负代入电池反应的Nernst方程式，可得到电极电势的Nernst方程式：对应的电极反应为：m氧化型＋ne=q还原型即：mO+ne=qR注意：1）Q的写法为若用分压表示时，必须写成：以此类推。2）也可写成：3）若含有H+参加反应时，应写入。例1写出以下电池反应的Nernst方程式：01040203解：解：=1.36–0.536=0.82(V)Cl2(g)+2I-=2Cl-+I2(s)例2写出以下电极反应的Nernst方程式：O2(g)+4H++4e=2H2O(l)E?=1.229(V)2、浓度和酸度对电极电势的影响Nernst方程三种类型：（1）一边型:如Zn2+/Zn:Zn2++2e=Zn(s)对于还原态是固态的均适用。（2）二边型:如Fe3+/Fe2+:Fe3++e=Fe2+（3）有H+参加型:如Cr2O72-/Cr3+:Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2OpH的影响极大。酸度对电极电势的影响Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O设Cr2O72-和Cr3+的浓度均为1mol/LH+(mol/L)E(V)10E=1.23+0.0592/6lg(1×1014)=1.371E=E?=1.231×10－3E=1.23+0.0592/6lg(1×10-3)14=0.821×10－7E=1.23+0.0592/6lg(1×10-7)14=0.36在碱性介质中((OH-)=1.0mol/L),CrO42-+4H2O+3e=Cr(OH)3+5OH-E?=-0.13(V)酸度变化可改变一些化学反应的方向：H3AsO4+2H++2I-H3AsO3+I2+H2O酸性中性或碱性酸度可以影响氧化还原反应的产物KMnO4氧化Na2SO3介质反应酸性2MnO4-+6H++5SO32-=2Mn2++5SO42-+3H2O中性2MnO4-+H2O+3SO32-=2MnO2(s)+3SO42-+2OH-碱性2MnO4-+2OH-+SO32-=2MnO42-+SO42-+H2O若将E与pH的关系用曲线表示，则得到E-pH曲线，见本书p106-p107.(有兴趣者可自学）（不要求）总之，电极电势（E)是由：物质本身的特性和物质的浓度等外部条件有关。1）物质本身的浓度变化；2）酸度（pH)的变化；3）生成难溶物使电极物质浓度变化；4）生成络合物使电极物质浓度变化（见络合物一章）。六、电极电势及电池电动势的应用1、比较氧化剂、还原剂的强弱E?氧化型/还原型越大，其氧化型的氧化能力越强，其还原型的还原能力越弱。如：氧化能力MnO4-Cl2O2Br2Fe3+I2还原能力Mn2+Cl-H2OBr-Fe2+I-2、氧化还原反应方向的判断?G=-nF?1）?G0,?0,反应自发2）?G＝0,?＝0,反应达平衡3）?G0,?0,反应非自发反应方向性判据标态自由能判据?G?0K?1??0质量判据电动势判据非标态用?G