第十二章氧化还原与电化学.ppt

3. 标准电极电势表 (1) Zn2+ + 2e Zn Zn2+ Zn - 2e = -0.7618V (2) 的数值越小，其电对中还原型物质的还原性越强。 越大，其电对中氧化型物质的氧化性越强。 (4) 标准电极电势表分为酸表和碱表。 Fe3+ +e Fe2+ 只能存在于酸性溶中. MnO4- +e MnO42- 只能存在于碱性 溶液中. 与电极反应中的计量数无关。 例：以下两个反应的 ＝ - 0.7618伏 Zn2++2e Zn 2Zn2++4e 2Zn 12.4 原电池的E与ΔG q＝nF F为法拉第常数：96500库仑/摩尔电子 所以： W电＝ qE ＝ nFE 物理学 ： 电功 ＝电量×电压＝qE 体系自由能的减少等于体系所做的最大电功： ΔG ＝ - nFE ΔG ＝ - nFE 例：计算原电池的电动势并判断反应方向 (-)Zn | Zn2+(1mol/L)‖Cu2+(1mol/L)|Cu(+) 解： E ＝ 0.3419 –(-0.7618)＝1.104(V) ΔG = - n FE = -2 × 96500 × 1.104 = - 213072 J·mol-1 = -213.1kJ·mol-1 例：计算原电池的电动势并判断反应方向。 (-)Ag|Ag+(1mol·L-1)‖Cu2+(1mol·L-1)|Cu(+) Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu 该反应正向自发进行。 解： E = 0.340 - 0.799 = -0.459(V) ΔG = -nFE = -2×96500×(-0.4594) = 88664.2 J·mol-1 = 88.66kJ·mol-1 2Ag + Cu2+ 2Ag+ + Cu 该反应逆向自发进行。 电极本性、温度、介质、离子浓度和 气体压力等。 12.5 影响电极电势的因素 A(氧化型) + ne A(还原型) 12.5.1 能斯特公式 说明： ⑴ 溶液中离子浓度为相对浓度，气体则为 相对分压； ⑵ 固体、纯液体的浓度为常数，不写出来； ⑶ 电极反应中的H+或OH-也应根据反应式 代入能斯特公式。 例：Zn -2e Zn2+ 2H+ + 2e H2 MnO4- + 5e + 8H+ Mn2+ + 4H2O 12.5.2 影响电极电势的因素 1. 浓度对电极电势的影响 例：计算25℃、c(Zn2+) = 0.001mol·L-1时锌 电极的电极电势。 解: Zn - 2e Zn2+ 2. 酸度对电极电势的影响 例：计算25℃时，MnO4-/Mn2+电极在 c(MnO4-) = c(Mn2+)=1mol/L，c(H+)= 10mol/L时的电极电势。 解： MnO4- + 5e + 8H+ Mn2+ +4H2O 例：计算Cr2O72-/Cr3+电极在 c(Cr2O72-)＝ c(Cr3+)=1mol/L, pH=5 时的电极电势. 解： Cr2O72- + 6e +14 H+ 2Cr3++7H2O 3. 生成沉淀对电极电势的影响 例：计算25℃时，AgI/Ag 的标准电极电势. 已知 解：电极反应 AgI + e I- (1mol/L) + Ag 反应实质 AgI Ag+ + I- Ag+ + e Ag ∵ c(I-) c(Ag+) = Ksp c(Ag+) = Ksp／c(I-) = Ksp(AgI) =1.56×10-16 ∴ = 0.7996 +0.0592×lg1.56×10-16 = -0.137(V) 自算: 4. 生成配合物对电极电势的影响 例： 计算电对[Ag (NH3)2 ]+/Ag 的标准电极 电势。 解：