氧化还原电位.ppt

第55页，共79页，星期日，2025年，2月5日§5-4元素电势图一、元素电势图（Latimer)例：1.191.211.641.631.358?A?:ClO4–—ClO3–—HClO2—HClO—Cl2—Cl–例：0.4-0.350.590.41.358?B?:ClO4–—ClO3–—ClO2–—ClO–—Cl2—Cl–第56页，共79页，星期日，2025年，2月5日第23页，共79页，星期日，2025年，2月5日二、电极电势（φ）1、产生：以M—Mn＋为例：金属晶体内有金属原子，金属阳离子和共用电子。M放入Mn＋中：一方面，金属表面构成晶格的金属离子和极性大的H2O分子相互吸引，从而使金属具有一种以水合离子的形式进入金属表面附近的溶液中的倾向。金属越活泼，溶液越稀，这种倾向就越大。另一方面，盐溶液中的Mn+(aq)离子又有一种从金属表面获得电子而沉积在金属表面的倾向：金属越不活泼，溶液越浓，这种倾向就越大。第24页，共79页，星期日，2025年，2月5日金属的电极电势在某一给定浓度的溶液中，若失去电子的倾向大于获得电子的倾向，到达平衡时的最后结果将是金属离子Mn＋进入溶液，使金属棒上带负电，靠近金属棒附近的溶液带正电。形成扩散双电层。如右图所示：这时在金属和盐溶液之间产生电位差即金属电极的电极电势。溶解沉积沉积溶解MMn+(aq)+ne-第25页，共79页，星期日，2025年，2月5日在铜锌原电池中，Zn片与Cu片分别插在它们各自的盐溶液中，构成Zn2＋/Zn电极与Cu2＋/Cu电极。实验告诉我们，如将两电极连以导线，电子流将由锌电极流向铜电极，这说明Zn片上留下的电子要比Cu片上多，也就是Zn2＋/Zn电对与Cu2＋/Cu电对两者具有不同的电极电势，Zn2＋/Zn电对的电极电势比Cu2＋/Cu电对要负一些。由于两极电势不同，连以导线，电子流(或电流)得以通过。在铜锌原电池中，为什么电子从Zn原子转移给Cu2＋离子而不是从Cu原子转移给Zn2＋离子?第26页，共79页，星期日，2025年，2月5日伽伐尼偶然发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的青蛙腿肌肉，每当碰到铁栅栏就猛烈地收缩一次。这偶然的现象并没有被伽伐尼放过，经不懈的探索和思考，第一个提出了“动物电”的见解。他认为：青蛙神经和肌肉是两种不同的组织，带有相反电荷，所以两者存在着电位差，一旦用导电材料将两者接通，就有电流通过，铁栅栏和铜钩在此接通了电路，于是有电流产生，由于有动物电流的刺激，蛙腿肌肉发生收缩。“动物电”的发现引起了伏特的极大兴趣，他在多次重复伽伐尼的“动物电”实验时，发现实验成败的关键在于其中的两种金属――铁和铜，若把钩着蛙腿的铜钩换成铁钩，肌肉就不会收缩。他认为“动物电”的实质是金属属性不同造成的，不同金属带有不同的电量，它们之间必然存在电位差，若有导线在中间连接，就会产生电流，蛙腿的收缩正是这种原因产生的电流刺激的结果。第27页，共79页，星期日，2025年，2月5日原电池的装置两个活泼性不同的金属(或导电的非金属)做电极电解质溶液电极相接触或连接对应自发进行的氧化还原反应(有较强电流产生)第28页，共79页，星期日，2025年，2月5日原电池的电动势电极电势φ表示电极中极板与溶液之间的电势差。当用盐桥将两个电极的溶液连通时，若认为两溶液之间等电势，则两极板之间的电势差即两电极的电极电势之差，就是电池的电动势。用E表示电动势，则有E=φ(+)－φ(－)。若两电极的各物质均处于标准状态，则其电动势为电池的标准电动势，Eθ=φθ(+)－φθ(－)电池中电极电势φ大的电极为正极,φ小的电极为负极，故电池的电动势E的值为正。第29页，共79页，星期日，2025年，2月5日一、标准氢电极将铂片表面镀上一层多孔的铂黑(细粉状的铂)，放人氢离子浓度为1mol·L-1的酸溶液中(如HCl)。不断地通人压力为100kPa的氢气流，使铂黑电极上吸附的氢气达到饱和。这时，H2与溶液中H+可达到以下平衡：2H++2e-?H2100kPa氢气饱和了的铂片和氢离子浓度为1mol·L-1的酸溶液之间所产生的电势差就是标准氢电极的电极电势，定为零：??H＝0.0000V第30页，共79页，星期日，2025年，2月5日二、标准电极