第十一章_氧化还原反应规范.ppt

1 [例11-17]：判别Ni + Pb2+ = Pb + Ni2+反应在以下条件下的方向： ① 标准态 ② [Pb2+] = 1× 10?14 mol·dm?3 ， [Ni2+] = 1.0mol·dm?3 ③ [Pb2+] 1× 10?14 mol·dm?3 ，[Ni2+] 1.0mol·dm?3 ∴ 反应正向进行 5、利用Nerst方程判断任意条件下反应方向 解：半反应： Pb2+ +2e = Pb Ni2+ +2e = Ni ①标准态有： 平衡状态 ②[Pb2+] = 1× 10?14 mol·dm?3 ， [Ni2+] = 1.0mol·dm?3 ?0.25V ?0.25V ③ [Pb2+] 1× 10?14 mol·dm?3 [Ni2+] 1.0mol·dm?3 E = ? 0 ∴ 反应逆向自发 返回 ① 酸度影响氧化还原的产物 例如：2MnO4– + SO32 – + 2OH – = 2MnO42 – (绿) + SO42 – + 2H2O 2MnO4 – + 3SO32 – + H2O = 2MnO2（棕） + 3SO42 – + 2OH – 2MnO4 – + 5SO32 – + 6H+ = 2Mn2+（淡粉） + 5SO42 – + 3H2O 6、 酸碱性对电极电势数值及氧化还原反应的影响 OH – →H2O →H+ MnO4 – 氧化性增强 OH – →H2O →H+ SO32 – 还原性减弱 ② 酸度影响氧化还原的反应速度 例如： 6Br– + Cr2O72 –+14H+ = 3Br2+2Cr3+ +7H2O 在H2SO4 介质中，反应速率较快，在 HAc介质中，反应 速率较慢。 ③酸度影响氧化还原反应的方向 [例11-18] 试判断反应 MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O (1)在25?C的标准状态下能否向右进行? 若采用浓盐酸（浓度为12 mol?dm?3），反应能否向右进行？此时的平衡常数为多少？ 已知：MnO2+ 4H+ +2e = Mn2+ + 2H2O ? ? = 1.23V ， Cl2 + 2e = 2 Cl- ? ? = 1.36V E = 1.39-1.30 = 0.09 0，此时反应正向自发进行。 解：半反应：MnO2+4H++2e = Mn2++2H2O ? ? = 1.23V Cl2 + 2e = 2 Cl- ? ? = 1.36V 标准态：E ? =1.23-1.36=-0.130 不能向右进行。 浓盐酸中：假设[Mn 2+]=0.1mol.L-1 奈斯特方程的应用 1、计算不同浓度下电对的电极电势数值 2、计算不同pH条件下电极的电势数值 3、利用Nerst方程计算衍生电对-沉淀生成的电对电势 4、利用Nerst方程计算衍生电对-配合物形成的电对电势 5、利用Nerst方程判断任意条件下反应方向 6、酸碱性对电极电位数值及氧化还原反应的产物、速率 和方向的影响 关键：能熟练写出电极半反应方程式 3—4 标准电极电势的应用 1、 判断氧化剂和还原剂的相对强弱 2、判断氧化还原的方向 3、计算化学反应的平衡常数 4、 判断氧化还原反应进行的程度 判断氧化剂还原剂相对强弱 ——选择合适氧化剂和还原剂 ? ?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- Cl2 O2 Br2 Fe3+ I2 还原能力 Mn2+ Cl- H2O Br- Fe2+ I- 例如： 1.51 1.36 1.23 1.08 0.77 0.54 [例11-19]今有一含有C1-，Br -、I- 三种离子的混合溶液，欲使I-氧化为I2又不致使Br-，C1-氧化，在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中选择哪—种能符合上述要求? 解：查标准电极电势表得：