电位-pH图知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,图作图方法与步骤,电位,pH,图,(,pH,图,),（二）,简介,70,年代以来，电位,pH,图的绘制已由手工逐步向计算机方法过渡，并逐步完善，设计出一些计算机软件来进行计算与画图。下面，简单地介绍制作电位,pH,图的步骤。,步骤,1,）设定体系温度,如：设定温度为,25,、,50 ,、,150 ,等等,步骤,（,2,）列出体系中所有可能存在的物种,如：,Cu,NH,3,-H,2,0,系的物种,步骤,以,Zn-H,2,O,系为例，其水溶液体系中的物种有,Zn Zn,2+,Zn(OH),2,HZnO,2,1-,ZnO,2,2-,（锌酸根）,H,2,O H,+,步骤,（,3,）查出这些物质的标准自由能,G,0,，求出平衡常数,k,或,0,步骤,（,4,）由下到上，列出可能存在的化学平衡，写出方程式。,如：,ZnZn,2+,FeFe,2+,Fe,3+,步骤,找出,Zn Zn,2+,之间平衡,写出反应式,（还原型）,求出反应的 。,求出,步骤,写出平衡方程式（伦斯特方程）,画出平衡线（,Zn,2+,可以取 、,、 、 浓度）,步骤,（,5,）由左到右,(,水溶物种从左到右按顺序的变化,),，列出可能存在的化学平衡，写出方程式,如：,HZnO,2,1-,ZnO,2,2-,步骤,（,6,）根据,与,pH,的关系式，在指定离子活度（浓度）或气相分压条件下，即可绘制出所需的电位,pH,图,Zn,2+,（,aq,）,Zn,（,s,）,Zn,（,OH,）,2,HZnO,2,1-,ZnO,2,2-,pH,小结,前面已说过，根据,0,=- G,0,/nF,及,lgk,=- G,0,/2.303RT,，即可计算出,0,及,lgk,值。,但是，由于现在已有热力学手册可以直接查出,0,及,lgk,，所以可以直接引用,小结,对于高温水溶液的热力学数据也有参考手册可查。可查的热力学手册主要有,2,本，一本是昆明理工大学杨显万教授编写，冶金工业出版社出版的,高温水溶液热力学数据手册,，另一本是,Barner,Herbert,E,等编写的,热力学数据手册,。但要注意，,2,本手册应用时有区别。,Me,L,（配位体）,H,2,O,系,pH,图,Me,H,2,O,系为理想溶液，实际溶液中有许多配位体存在，所以,Me,L,H,2,O,系才是实际情况。络合情况愈严重，图形变化愈大。,例如：,Au,H,2,O,系,pH,图,Au(OH),2,Au,2+,Au,pH,但如果为,Au,CN,H,2,O,系，则由于存在,反应,Au,2+,2CN,-,Au,（,CN,）,2,而使变为图中虚线所示,对于有络合物时的,pH,图，可采用综合平衡原理,如：,Pb,Cl,H,2,O,系,络合物有：,Pb,2+,，,PbCl,，,PbCl,2,0,，,PbCl,3,-,，,PbCl,4,2-,例如：,Pb,Cl,H,2,O,系,pH,图,在金属片插入溶液中电极电位只有一个；,水溶液中同时存在物种，在平衡状态下互相处于平衡；,金属和水溶液的电位是金属和水溶液物种互相之间都处于平衡状态；,因此，平衡电位只有一个，它们之间相互平衡。,例如：,Pb,Cl,H,2,O,系,pH,图,因此,例如：,Pb,Cl,H,2,O,系,pH,图,对于反应,有,例如：,Pb,Cl,H,2,O,系,pH,图,写法与简单的,Pb,H,2,O,系形式上一样，但差别,上是,Pb,2+,不同，,Pb,H,2,O,系中,Pb,2+,即为溶,液中的浓度，但,Pb,Cl,H,2,O,系中为,未络合,的,Pb,2+,浓度，即游离的,Pb,2+,浓度,例如：,Pb,Cl,H,2,O,系,pH,图,将,代入上式得,例如：,Pb,Cl,H,2,O,系,pH,图,设,得,代入伦斯特方程有,例如：,Pb,Cl,H,2,O,系,pH,图,MeS,H,2,O,系,pH,图,物种有,HSO,4,1-, Zn(OH),2, Zn,2,+, S,0, SO,4,2-,等等,.,.,ZnS,HS,1-,S,2-,Zn +H,2,S,Zn,2+,+H,2,S,pH,小结,ZnS,H,2,O,系,pH,图，说明该图在湿法冶金的作用、意义。,说明,pH,图在冶金中防腐蚀的意义（稳定区、钝化区、腐蚀区）,pH,图的应用意义，用途广泛,