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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,*,第七章 氧化还原反应 电化学基础,7.1,氧化还原反应的基本概念,7.2,电化学电池,7.3,电极电势,7.4,电极电势的应用,第七章 氧化还原反应 电化学基础 7.1 氧化还原,1, 7.1,氧化还原反应的基本概念,7.1.1,氧化值,7.1.2,氧化还原反应方程式的配平, 7.1 氧化还原反应的基本概念7.1.1 氧化值7.,2,7.1.1,氧化值,氧化值,：,是指某元素的一个原子的荷电数。该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的,。,有电子得失或电子转移的反应，被称为氧化还原反应。,),s,(,Cu,),aq,(,Zn,),s,(,Zn,),aq,(,Cu,2,2,得失电子,+,+,+,+,）,g,（,2HCl,）,g,（,Cl,）,g,(,H,2,2,电子偏移,+,7.1.1 氧化值 氧化值：是指某元素的一个,3,确定氧化值的规则：,单质中，元素的氧化值为零。,在单原子离子中，元素的氧化值等于该离子所带的电荷数 。,在大多数化合物中，氢的氧化值为 +1；只有在金属氢化物中氢的氧化值为 -1。,通常，氧在化合物中的氧化值为-2；但是在过氧化物中，氧的氧化值为-1，在氟的氧化物中，如OF,2,和O,2,F,2,中，氧的氧化值分别为+2和+1。,确定氧化值的规则： 单质中，元素的氧化值,4,例：,中性分子中，各元素原子的氧化值的代数和为零 ，复杂离子的电荷等于各元素氧化值的代数和。,例：中性分子中，各元素原子的氧化值的代数和为零 ，复杂离子,5,配平原则,：,电荷守恒,：,氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。,质量守恒,：,反应前后各元素原子总数相等,。,7.1.2,氧化还原反应方程式的配平,配平原则：7.1.2 氧化还原反应方程式的配平,6,配平步骤：,用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。,分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应。,分别配平两个半反应方程式，等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。,配平步骤：,7,例1：,配平反应方程式,确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相同。然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。有时根据需要可将其改为分子方程式。,例1：配平反应方程式 确定两半反应方程式得、,8,+,),4,2,-,+,-,-,+,+,=,+,10e,10H,5SO,O,5H,5SO,2,2,3,+,-,+,-,+,=,+,+,O,8H,2Mn,10e,16H,2MnO,2,2,4,+,-,+,-,+,=,+,+,O,4H,Mn,5e,8H,MnO,2,2,4,-,+,-,-,+,+,=,+,2e,2H,SO,O,H,SO,2,4,2,2,3,2+5得,O,3H,SO,K,6,MnSO,2,2,4,2,4,+,+,=,O,3H,5SO,2Mn,6H,5SO,2MnO,2,2,4,2,2,3,4,+,+,=,+,+,-,+,+,-,-,+,-,-,-,+,+,Mn,SO,SO,MnO,2,2,4,2,3,4,3H SO,SO,5K,2KMnO,4,3,2,4,+,+,2,+)42-+-+=+10e10H5SO O5H5SO2,9,例2：,配平,5+,得：,化简得：,例2：配平5+得：化简得：,10,28+3得,例3：,配平方程式,28+3得例3：配平方程式,11,解：,O,8H,6KBr,CrO,2K,2,4,2,+,+,=,O,8H,6Br,2CrO,2,2,4,+,+,=,-,-,3+2得：,KBr,CrO,K,KOH,4,2,+,+,(l),Br,(s),Cr(OH),2,3,+,Br,CrO,2,4,+,-,-,(l),Br,2,(s),Cr(OH),3,+,2Br,2e,=,+,-,-,(l),Br,2,3e,O,4H,3OH,CrO,8OH,2,2,4,+,+,+,=,+,-,-,-,-,(s),Cr(OH),3,3e,O,4H,CrO,5OH,即：,2,2,4,+,+,=,+,-,-,-,(s),Cr(OH),3,10OH,+,-,(s),Cr(OH),3,2,(l),Br,2,3,+,10KOH,+,(s),Cr(OH),3,2,(l),Br,2,3,+,例4：,配平方程式,解：O8H6KBrCrO2K242+=O8H6Br2CrO,12,酸性介质：,多,n,个O+2,n,个H,+,，另一边 +,n,个H,2,O,碱性介质：,多,n,个O+,n,个H,2,O，另一边 +2,n,个OH,-,小结：,酸性介质：碱性介质：小结：,13,7.2,电化学电池,7.2.1,原电池的构造,* 7.2.2,电解池与,Faraday,定律,7.2.3,原,电池电动势的测定,7.2.4,原,电池的最大功与,Gibbs,函数, 7.2 电化学电池 7.2.1 原电池的构造* 7,14,7.2.1,原电池的构造,Cu-Zn原电池装置,7.2.1 原电池的构造Cu-Zn原电池装置,15,/Cu,Cu,，,/Zn,Zn,电对：,2,2,+,+,金属导体如 Cu、Zn,惰性导体如 Pt、石墨棒,电极,(aq),Zn,2e,Zn(s),：,),(,极,2,-,+,-,氧化反应,电子流出,负,Cu(s),2e,(aq),Cu,：,),(,极,2,+,-,+,还原反应,电子流入,正,Cu(s),(aq),Zn,(aq),Cu,Zn(s),电池反应：,2,2,+,+,+,+,-,还原型,e,氧化型,+,z,/CuCu，/ZnZn 电对：22+,16,原电池符号(电池图示)：,纯液体、固体和气体写在惰性电极一边用“,”分开。,半电池中两相界面用“ ”分开，同相不同物种用“,”分开，溶液、气体要注明,c,B,，,p,B,。,书写原电池符号的规则：,负极“,”在左边，正极“+”在右边，盐桥用“ ”表示。,原电池符号(电池图示)： 纯液体、固体和气体,17,例：,将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示。,解,：,),(aq,2Cl,2e,),g,(,Cl,极,正,2,-,-,+,),(aq,Fe,e,),(aq,Fe,极,负,3,2,+,-,+,-,例：将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示。解：,18,*,7.2.2,电解池与,Faraday,定律,1.电解池,利用电能发生氧化还原反应的装置被称为电解池。,2. Faraday,定律,1834年，M. Faraday 提出电化学过程的定量学说：,在电化学电池中，两极所产生或消耗的物质B的质量与通过电池的电荷量成正比。,* 7.2.2 电解池与Faraday定律1.电解池,19,例如，铜电极，,z,= 2，析出铜的质量,1mol电子所带电荷量：,F,=1.602177310,-19,C 6.022137 10,23,mol,-1,=9.64853110,4,C,mol,-1,F,被称为Faraday常数。,m,当给定的电荷量通过电池时，电极上所产生或消失B的质量正比于它的摩尔质量与转移电子数之比值。,例如，铜电极，z = 2，析出铜的质量 1mol电子所带电荷,20,7.2.3,原,电池电动势的测定,E,MF, 电动势，可以由数字电压表或电位差计来测定。,锌原电池,标准电动势，例如，铜,-,。,V,10,.,1,=,7.2.3 原电池电动势的测定 EMF ,21,7.2.4 原,电池的最大功与Gibbs函数,E,MF, 电动势（V）,F, 法拉第常量 96485（Cmol,-1,）,Z, 电池反应中转移的电子的物质的量,电功(J)=电荷量(C)电势差(V),电池反应：,标准状态：,MF,m,r,ZFE,G,-,=,D,7.2.4 原电池的最大功与Gibbs函数EMF 电,22,7.3 电极电势,7.3.1,标准氢电极和甘汞电极,7.3.2,标准电极电势,7.3.3 Nernst,方程式,*,7.3.4,E,-pH,图,(无内容),7.3 电极电势 7.3.1 标准氢电极和甘汞电极,23,7.3.1,标准氢电极和甘汞电极,/H,H,电对：,2,+,电极反应,：,H,+,H,2,(g) Pt,1. 标准氢电极(SHE),(,),V,000,.,0,/H,H,2,=,+,E,(,),g,H,2e,aq),(,H,2,2,+,-,+,表示为：,7.3.1 标准氢电极和甘汞电极/HH 电对：2+电,24,2. 甘汞电极(SCE),2. 甘汞电极(SCE),25,),L,2.8mol,(,Cl,(s),Cl,Hg,(l),Hg,，,Pt,1,2,2,表示方法：,-,-,),KCl,(,L,2.8mol,),Cl,(,1,饱和溶液,饱和甘汞电极：,-,-,=,c,1,-,-,=,L,mol,0,.,1,),Cl,(,标准甘汞电极：,c,E,(Hg,2,Cl,2,/Hg) = 0.2415V,-,-,+,+,),aq,(,Cl,2,2Hg(l),2e,(s),Cl,Hg,:,电极反应,2,2,：,V,268,.,0,/Hg),Cl,(Hg,2,2,=,E,)L2.8mol(Cl (s)ClHg (l) Hg，P,26,7.3.2,标准电极电势,1.标准电极电势和标准电动势,电对,电对的标准电极电势：,E,),(,(,),(,),原电池的标准电动势：,-,+,-,=,E,E,E,MF,7.3.2 标准电极电势1.标准电极电势和标准电动势电,27,2.电极电势的测定,),L,(1.0mol,H,),(,H,Pt,),(,1,2,-,-,+,p,V,340,.,0,),/H,H,(,),/Cu,Cu,(,2,2,MF,=,-,=,+,+,E,E,E,V,340,.,0,),/Cu,Cu,(,2,=,+,则,E,H,2,Cu,H,Cu,2,2,+,+,+,+,),(,Cu,),L,(1.0mol,Cu,1,2,+,-,+,2.电极电势的测定 )L(1.0molH )(H,28, 采用还原电势；,3,.,标准电极电势表,E,小的电对对应的还原型物质还原性强；,E,大的电对对应的氧化型物质氧化性强。,E,无加和性, 一些电对的,E,与介质的酸碱性有关,酸性介质： ；碱性介质：,V,36,.,1,(aq),Cl,e,(g),Cl,2,1,2,=,+,-,-,E,V,36,.,1,(aq),2Cl,2e,),g,(,Cl,2,=,+,-,-,E, 采用还原电势；3.标准电极电势表 E 小的电对对,29,m,r,与电极电势的关系,4.,G,D,m(1),r,2,),s,(,Cu,2e,),aq,(,Cu,),(,G,D,+,+,-,+,-,+,m(2),r,2,),g,(,H,2e,),aq,(,2H,),(,G,D,+,-,e,-,+,z,还原型,氧化型,电极反应：,),(,),(,m,r,电对,电对,zFE,G,-,=,D,-,=,D,),(,),(,m,r,电对,电对,电极反应：,zFE,G,mr与电极电势的关系4.GDm(1)r2,30,),(,),(,m,r,电对,电对,zFE,G,-,=,D,),H,/,(H,/Cu),(Cu,2,2,MF,E,E,E,-,=,+,+,/Cu),(Cu,2,E,=,+,MF,m,r,因为,zFE,G,-,=,D,/Cu),(Cu,m(1),r,2,m,r,所以,G,zFE,G,D,=,-,=,D,+,/Cu),(Cu,aq),(Cu,2,2,m,f,即,zFE,G,=,D,+,+,-,=,D,),(,),(,m,r,电对,电对,电极反应：,zFE,G,)()(mr电对电对zFEG-=D)H/(H /Cu),31,1,mol,147.062kJ,-,-,=,1,mol,147062J,-,-,=,2,V,7621,.,0,),/Zn,Zn,(,+,-,=,例：,已知,E,。,2,m,f,aq),，,(Zn,+,D,求：,G,2,Zn(s),e,2,),aq,(,Zn,-,+,+,解：,2,m,f,m,r,aq),，,(Zn,+,D,-,=,D,G,G,2,m,r,/Zn),(Zn,+,-,=,D,ZFE,G,2,2,m,f,/Zn),(Zn,aq),，,(Zn,+,+,-,=,D,-,ZFE,G,1,2,m,f,0.7621V),(,mol,C,96485,2,aq),，,(Zn,-,+,-,=,D,G,1mol147.062kJ-=1mol147062J-,32,7.3.3 Nernst方程,代入得：,F,:,mol,96485C,1,=,-,R,T,K,mol,8.314J,将,时,298.15K,当,1,1,=,=,-,-,电池反应：,1.Nernst方程,J,RT,zFE,FE,lg,2.303,z,MF,MF,+,-,=,-,F,J,RT,E,E,lg,z,2.303,MF,MF,-,=,J,z,.,E,E,lg,V,0592,0,),K,298,(,),K,298,(,MF,MF,-,=,J,RT,lg,2.303,+,=,7.3.3 Nernst方程代入得：F: mol964,33,=,(,),/Mn,MnO,2,4,+,-,E,298.15K,=,T,时,e,-,+,z,还原型,氧化型,电极反应：,O,4H,Mn,5e,8H,MnO,2,2,4,+,-,+,-,+,+,+,例：,),),(,(,lg,303,2,-,=,c,c,zF,RT,.,E,E,氧化型,还原型,氧化型),(,还原型),(,lg,0.0592V,),K,298,(,),K,298,(,-,=,c,c,z,E,E,4,),Mn,(,),H,(,),MnO,(,lg,5,V,0592,.,0,),/Mn,MnO,(,2,8,2,4,+,+,-,+,-,+,c,c,c,E,=()/MnMnO24+-E,298.15K= T时 e,34,),(,),(,c,c,，,氧化型,还原型,),(,c,，,还原型,),(,c,，,氧化型,2.影响电极电势的因素,e,还原型,氧化型,电极反应：,z,+,-,),(,),(,lg,303,2,氧化型,还原型,c,c,zF,RT,.,E,E,-,=,),(,),(,lg,303,2,还原型,氧化型,c,c,zF,RT,.,E,E,+,=,或,E,则：, 氧化型或还原型的浓度或分压,)()(cc，氧化型还原型)(c，还原型)( c，氧化,35,),/Cl,ClO,(,3,A,-,-,E,?,),/Cl,ClO,(,时,L,10.0mol,),H,(,3,1,=,=,-,-,-,+,E,c,，,L,1.0mol,),Cl,(,),ClO,(,1,3,=,=,-,-,-,c,c,，,求：当, 介质的酸碱性,V,45,.,1,),/Cl,ClO,(,3,A,=,-,-,E,已知,例：,3,),Cl,(,),H,(,),ClO,(,lg,6,0.0592V,),/Cl,ClO,(,6,3,A,+,=,-,+,-,-,-,c,c,c,E,),l,(,O,3H,),aq,(,Cl,6e,),aq,(,6H,),aq,(,ClO,解：,2,3,+,+,+,-,-,+,-,V,51,.,1,0,.,10,lg,6,V,0592,.,0,6,=,+,=,1.45V,)/ClClO(3A-E?)/ClClO( 时 L,36,0.400V,=,),10,0,.,1,lg(,4,V,0592,.,0,1.229V,4,14,+,=,-,O),/H,(O,2,2,E,L,mol,10,0,.,1,),H,(,即,14,pH,1,14,=,=,-,-,+,，,c,V,229,.,1,O),/H,(O,298K,2,2,A,=,，,，,已知,例：,E,?,O),/H,(O,14,pH,),O,(,2,2,2,=,=,=,时，,，,若,：,求,E,p,p,?,),/OH,(O,2,B,=,-,E,/,),H,(,/,),O,(,lg,4,V,0592,.,0,O),/H,(O,4,2,2,2,A,+,=,+,c,c,p,p,E,),l,(,O,2H,4e,),aq,(,4H,),g,(,O,解：,2,2,+,+,-,+,0.400V=)100.1lg(4V0592.01.,37,V,400,.,0,),O,/H,O,(,2,2,=,E,L,mol,0,.,1,),OH,(,即,14,pH,1,=,=,-,-,当,c,0.400V,),/OH,(O,2,B,=,-,E,),aq,(,4OH,4e,),l,(,O,2H,),g,(,O,2,2,+,+,-,-,V 400.0)O/HO(22=ELmol0.1)OH(,38,，,Ag,沉淀的生成对电极电势的影响,(,),),10,8,.,1,),AgCl,(,(,?,Ag),/,(AgCl,?,Ag),/,(Ag,L,mol,0,.,1,),Cl,(,s,AgCl,NaCl,Ag,Ag,V,799,.,0,Ag),/,(Ag,10,sp,1,-,+,-,-,+,+,=,=,=,=,=,K,E,E,c,E,并求,时，,当,会产生,加入,电池中,组成的半,和,，若在,已知,例：,，Ag沉淀的生成对电极电势的影响()108.1)AgCl,39,0.222V,=,10,8,.,1,lg,V,0592,.,0,0.799V,10,+,=,-,),Ag,/,Ag,(,+,E,),aq,(,Cl,),aq,(,Ag,(s),AgCl,+,-,+,解：,Ag(s),e,),aq,(,Ag,+,-,+,(AgCl),),Cl,(,),Ag,(,sp,=,-,+,K,c,c,(AgCl),),Ag,(,L,mol,0,.,1,),Cl,(,sp,1,=,=,+,-,-,时,若,K,c,c,),Ag,(,lg,V,0592,.,0,),Ag,/,Ag,(,+,=,+,+,c,E,AgCl),(,lg,V,0592,.,0,),Ag,/,Ag,(,sp,+,=,+,K,E,0.222V=108.1lgV0592.00.799V10,40,V,222,.,0,=,+,),/Ag,Ag,(,=,E,),aq,(,Cl,Ag(s),e,AgCl(s),+,+,-,-,1,=,=,-,-,+,AgCl),(,),Ag,(,L,mol,0,.,1,),Cl,(,sp,时,当,K,c,c,),/Ag,AgCl,(,E,+,AgCl),(,lg,V,0592,.,0,),/Ag,Ag,(,sp,+,=,K,E,AgI,AgBr,AgCl,减小,sp,K,(AgI/Ag),(AgBr/Ag),(AgCl/Ag),E,E,E,V222.0=+)/AgAg(=E)aq(ClAg(s)eA,41,NaOH,，达到平衡时保持,的半电池中加入,?,),Fe,Fe,(,L,mol,0,.,1,),OH,(,2,3,1,=,=,+,+,-,-,求此时,E,c,，,10,8,.,2,),(OH),Fe,(,39,3,sp,=,-,K,V,769,.,0,),Fe,Fe,(,2,3,=,+,+,，,已知,例：,E,Fe,Fe,10,86,.,4,),(OH),Fe,(,2,3,17,2,sp,=,+,+,-,组成,和,，在,K,?,),(OH),Fe,/,Fe(OH),(,2,3,=,E,NaOH ，达到平衡时保持的半电池中加入 ?)FeFe(,42,解：,时,L,1.0mol,),OH,(,1,当,c,=,-,-,),aq,(,3OH,),aq,(,Fe,(s),(OH),Fe,3,3,+,-,+,),aq,(,2OH,),aq,(,Fe,(s),(OH),Fe,2,2,+,-,+,),(OH),(Fe,),(Fe,3,sp,3,K,c,=,+,),(OH),(Fe,),(Fe,2,sp,2,K,c,=,+,解：, 时 L1.0mol)OH( 1当c=-)aq(,43,V,55,.,0,-,=,39,10,86,.,4,10,8,.,2,lg,V,0592,.,0,V,769,.,0,17,+,=,-,-,),Fe,/,Fe,(,2,3,+,+,E,),aq,(,Fe,e,),aq,(,Fe,2,3,+,+,-,+,),(Fe,),(Fe,lg,V,0592,.,0,),Fe,/,Fe,(,2,3,2,3,+,=,+,+,+,+,c,c,E,),Fe(OH),(,),Fe(OH),(,lg,V,0592,.,0,),Fe,/,Fe,(,2,sp,3,sp,2,3,+,=,+,+,K,K,E,V55.0 -=391086.4108.2lgV0592,44,0.55V,-,=,.,0,55V,-,=,+,+,),/Fe,Fe,(,2,3,=,E,L,mol,0,.,1,),OH,(,1,=,-,-,时,当,c,),(OH),/Fe,(OH),(Fe,2,3,即,E,),(OH),(Fe,),(OH),(Fe,lg,V,0592,.,0,),/Fe,Fe,(,2,sp,3,sp,2,3,+,=,+,+,K,K,E,),(OH),/Fe,(OH),(Fe,2,3,E,),aq,(,OH,),s,(,(OH),Fe,e,),s,(,(OH),Fe,2,3,+,+,-,-,0.55V-=.055V-=+)/FeFe( 23=E,45,小结：,氧化型形成沉淀 ，,E,;,还原型形成沉淀 ，,E,。,),Ag,/,Ag,(,/Ag),S,(Ag,2,+,E,E,氧化型和还原型都形成沉淀，看二者,的相对大小。若 (氧化型) (,还原型)，则,E,；反之，则,E,。,小结：氧化型形成沉淀 ，E;)Ag/Ag( /Ag)S,46,?,),/Cu,Cu,(,L,1.0mol,),),Cu(NH,(,2,1,2,4,3,=,=,+,-,+,时，,E,c,L,1.0mol,),NH,(,中，加入氨,池,1,3,=,-,水，当,c,Cu,氨水, 配合物的生成对电极电势的影响,，,0.3394V,),/Cu,Cu,(,2,=,+,：,已知,例,E,电,半,Cu,/,Cu,。在,10,30,.,2,),),Cu(NH,(,2,12,2,4,3,f,=,+,+,K,?,),Cu,/,),Cu(NH,(,2,4,3,=,+,并求,E,?)/CuCu(L1.0mol)Cu(NH(21243=,47,解：,时,L,mol,0,1,),),Cu(NH,(,),NH,(,1,2,4,3,3,-,+,=,=,当,.,c,c,),aq,(,),Cu(NH,),aq,(,4NH,),aq,(,Cu,2,4,3,3,2,+,+,+,2,+,),NH,(,),Cu,(,),),Cu(NH,(,f,4,3,2,4,3,+,=,K,c,c,c,),),Cu(NH,(,1,),Cu,(,2,4,3,f,2,+,+,=,K,c,解：时 Lmol01)Cu(NH()NH(12433-+,48,0.0265V,-,=,10,30,.,2,1,lg,2,V,0592,.,0,0.3394V,12,+,=,),Cu,/,Cu,(,2,+,E,),Cu,(,lg,2,V,0592,.,0,),Cu,/,Cu,(,2,2,+,=,+,+,c,E,),s,(,Cu,2e,),aq,(,Cu,2,+,-,+,),),Cu(NH,(,1,lg,2,0592V,.,0,),Cu,/,Cu,(,2,4,3,f,2,+,=,+,+,K,E,0.0265V-=1030.21lg2V0592.00.33,49,思考：,L,mol,0,.,1,),),Cu(NH,(,),(NH,1,2,4,3,3,时,当,-,+,=,=,c,c,),aq,(,4NH,),s,(,Cu,2e,),aq,(,),Cu(NH,3,2,4,3,-,+,+,+,V,0265,.,0,/Cu),Cu,(,Cu),/,),(Cu(NH,2,2,4,3,+,+,-,=,=,E,E,Cu),/,),(Cu(NH,2,4,3,即,+,E,/Cu),Cu,(,Cu),/,),(Cu(NH,2,2,4,3,+,+, (,还原型)，则,E,；反之，则,E,。,),aq,(,4NH,CuCl(s),3,+,),/Cu,Cu,(,),CuCl,(,),),(Cu(NH,2,sp,2,4,3,f,及,，,借助,+,+,+,E,K,K,),/CuCl,),Cu(NH,(,2,4,3,？,如何求得,+,E,e)aq(Cl)aq()Cu(NH 243已知思,54, 7.4,电极电势的应用,7.4.1,判断氧化剂、还原剂的,相对强弱,7.4.2,判断氧化还原反应进行的方向,7.4.3,确定氧化还原反应进行的限度,7.4.4,元素电势图, 7.4 电极电势的应用7.4.1 判断氧化剂、还,55,7.4.1,判断氧化剂、还原剂的相对强弱,E,小的电对对应的还原型物质还原性强；,E,大的电对对应的氧化型物质氧化性强。,7.4.1 判断氧化剂、还原剂的相对强弱E 小的电对对应,56,7.4.2,判断氧化还原反应进行的方向,对于非标准态下的反应：,lg,V,0592,0,MF,MF,J,z,.,E,E,-,=,反应正向进行；,0,0.2V,MF,MF,E,E,反应逆向进行。,0,0.2V,-,MF,MF,E,E,判断,用,0.2V,V,2,.,0,MF,MF,E,E,=,-,=,Fe,O,H,2,2,2,+,发生的反应：,与,解：,),aq,(,O,H,2e,),aq,(,2H,),g,(,O,2,2,2,+,+,-,+,V,6945,.,0,=,E,),l,(,O,2H,2e,),aq,(,2H,),aq,(,O,H,2,2,2,+,+,-,+,V,763,.,1,=,E,),aq,(,Fe,e,),aq,(,Fe,2,3,+,+,-,+,=,E,0.769V,+,),s,(,Fe,2e,),aq,(,Fe,2,+,-,0.4089V,-,=,E,),l,(,O,2H,),aq,(,Fe,2,),aq,(,2H,),aq,(,Fe,2,),aq,(,O,H,2,3,2,2,2,+,+,+,+,+,+,),Fe,/,Fe,(,),O,H,/,O,H,(,2,3,2,2,2,MF,-,=,+,+,E,E,E,例：判断在酸性溶液中H2O2与Fe2+混合时，能否发生氧,58,进行？,时的标准态下能否向右,25,在,？,),g,(,Cl,取,制,HCl,浓,能用,实验室中为,),2,(,2,什么,),1,(,试判断反应,：,例,0,0.131V,1.360V,1.2293V,=,12,12,1,lg,2,V,0592,.,0,0.131V,2,4,-,-,=,),aq,(,2Cl,),aq,(,4H,),s,(,MnO,2,+,+,-,+,方法二：,),l,(,O,2H,),g,(,Cl,),aq,(,Mn,2,2,2,+,+,+,/,),Cl,(,/,),H,(,/,),Mn,(,/,),Cl,(,lg,2,V,0592,.,0,2,4,2,2,MF,MF,-,=,-,+,+,c,c,c,c,c,c,p,p,E,E,0,0.06V,1.30V,1.36V,=,-,=,),/Cl,Cl,(,),/Mn,MnO,(,2,2,2,MF,-,=,-,+,E,E,E,0 0.06V =12121lg2V0592.00.13,61,7.4.3,确定氧化还原反应进行的限度,时,K,15,.,298,T,=,或,lg,2.303,m,r,K,RT,G,-,=,D,MF,m,r,zFE,G,-,=,D,lg,2.303,MF,因为,K,RT,zFE,-,=,-,lg,303,2,MF,K,zF,RT,.,E,=,V,0257,.,0,ln,MF,zE,K,=,V,0592,.,0,lg,MF,zE,K,=,7.4.3 确定氧化还原反应进行的限度, 时K15.,62,2.107V,=,),V,95,5,.,0,(,512V,.,1,-,-,=,4,2,2,4,),aq,(,6H,),aq,(,O,C,5H,),aq,(,2MnO,+,+,+,-,解：,例：,求反应,2,2,2,),l,(,O,8H,),aq,(,2Mn,),g,(,10CO,+,+,+,的平衡常数 。,4,2,2,2,2,4,MF,),O,C,H,/,CO,(,),Mn,/,MnO,(,-,=,+,-,E,E,E,MF,56,3,0.0592V,2.107V,10,0.0592V,lg,=,=,=,zE,K,356,10,=,K,63,试求AgCl的溶度积常数。,例：,已知298K时下列电极反应的,E,值：,0.7991V,=,E,0.2222V,=,E,Ag(s),e,),aq,(,Ag,+,-,+,),aq,(,Cl,Ag(s),e,(s),AgCl,+,+,-,-,Ag(s),e,),aq,(,Ag,+,-,+,),aq,(,Cl,Ag(s),e,(s),AgCl,+,+,-,-,(s),AgCl,),aq,(,Cl,),aq,(,Ag,+,-,+,1,sp,K,K,=,试求AgCl的溶度积常数。例：已知298K时下列电极反应的E,64,0.5769V,=,0.2222V,0.7991V,-,=,MF,),Ag,/,AgCl,(,),Ag,/,Ag,(,-,=,+,E,E,E,MF,0.0592V,lg,=,zE,K,10,-,sp,10,1.80,=,K,7449,.,9,0.0592V,0.5769V,=,=,MF,0.0592V,lg,=,zE,K,sp,0.5769V = 0.2222V0.7991V -=M,65,7.4.4,元素电势图,元素电势图的表示方法,表示方法：,O,H,1.763V,0.6945V,2,O,H,2,2,z,= 1,z,= 1,O,2,1.229V,z,= 2,/V,A,E,各物种按氧化值从高到低向右排列；,各物种间用直线相连接，直线上方标明相应电对的,E,，线下方为转移电子数。,7.4.4 元素电势图元素电势图的表示方法表示方法：OH,66,1.判断歧化反应能否发生,0,V,0.3573,=,0.1607V,0.5180V,-,=,Cu,0.5180V,Cu,0.1607V,+,Cu,2,+,0.3394V,V,/,E,发生歧化反应；,左,右,E,E,发生歧化逆反应。,左,右,E,E,=0.160,67,+）,2.计算电对的标准电极电势,FE,z,G,E,z,-,=,D,+,-,B,e,A,1,1,m(1),r,1,1,FE,z,G,E,z,-,=,D,+,-,C,e,B,2,2,m(2),r,2,2,FE,z,G,E,z,-,=,D,+,-,D,e,C,3,3,m(3),r,3,3,FE,z,G,E,z,x,x,x,x,x,-,=,D,+,-,D,e,A,),m(,r,(,z,1,),(,z,2,),(,z,3,),A,B,C,D,(,z,x,),+）2.计算电对的标准电极电势FE zG E z-=D,68,z,z,z,z,x,3,2,1,+,+,=,G,G,G,G,x,m(3),r,m(2),r,m(1),r,),m(,r,D,+,D,+,D,=,D,FE,z,FE,z,FE,z,FE,z,x,3,3,2,2,1,1,-,-,-,=,-,z,x,E,x,=,E,z,E,z,E,z,3,3,2,2,1,1,+,+,E,z,E,z,E,z,E,x,3,3,2,2,1,1,+,+,=,z,x,z z z zx321+=GGGGxm(3)rm(2)r,69,(2),判断哪些物种可以发生歧化反应?,例题：,已知Br的元素电势图如下,-,-,-,Br,1.0774,Br,0.4556,BrO,BrO,2,3,0.6126,(1),3,2,1,。,和,、,求,E,E,E,(3) Br,2,(l),和,NaOH(aq),混合最稳定的产物是什么？写出反应方程式并求其 。,(2)判断哪些物种可以发生歧化反应?例题：已知Br的元素电势,70,解：,(1),-,-,-,Br,1.0774,Br,0.4556,BrO,BrO,2,3,0.6126,解：(1)-Br1.0774Br0.4556BrO,71,(2),0.5196,0.7665,-,-,-,Br,1.0774,Br,0.4556,BrO,BrO,2,3,0.5356,(2)0.51960.7665-Br1.0774Br0.,72,V,5578,.,0,0.5196V,0774V,.,1,=,-,=,2,),aq,(,6OH,),l,(,3Br,+,-,3,Br,和,BrO,是,-,-,。,2,混合最稳定的产物,NaOH,与,(l),Br,所以,能歧化,BrO,(3),-,，不稳定，,因为,2,3,O(aq),3H,),aq,(,BrO,),aq,(,5Br,+,+,-,-,MF,11,.,47,0.0592V,0.5578V,5,0.0592V,lg,=,=,=,zE,K,47,10,29,.,1,=,K,2,3,2,MF,/Br,(BrO,/Br,(Br,-,=,-,-,E,E,E,),),V5578.00.5196V0774V.1=-=2 )aq,73,
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