大一学年化工专业课件电化学基础配套.ppt

外界条件变化对电极电势的影响 （1）酸度变化对电极电势的影响 c(H+) 越大，E 值越大，即含氧酸盐在酸性介质中其氧化性越强。如在实验室或工业生产中，总是在较强的酸性溶液中使用 K2Cr2O7 作为氧化剂。KMnO4 在酸性条件下的氧化能力最强、中性条件下次之，碱性条件下最弱。 （2）难溶物及配合物的形成对电极电势的影响 通常情况下，由于难溶物或配合物的形成造成了金属离子（作为电对中氧化型）的浓度大大降低，因而引起电极电势下降，也使得该金属离子的氧化能力降低。 例： E (AgCl/Ag) E (Ag+/Ag) E ([Cu(NH3)42+/Cu) E (Cu2+/Cu) 电动势与电极电势的应用 （1）判断氧化剂与还原剂的相对强弱 电对 MnO4-/Mn2+ Cl2/Cl- Fe3+/Fe2+ E?/V 1.51 1.3583 0.771 氧化能力最强的是 。 MnO4– 还原能力最强的是 。 Fe2+ 将一个氧化还原反应设计成原电池，计算其电动势。 根据: △rGm = –zFE i) 若 E 0，则△rGm 0，说明反应可以正向进行； ii) 若 E 0，则△rGm 0，则反应可逆向进行。 （2）判断氧化还原反应进行的方向 如果不是在标准态，则需根据能斯特方程计算出 E 值，再按以上同样方法进行判断。 （3）判断氧化还原反应进行的程度 E = lgK 0.0592 z 电动势与反应的平衡常数之间的关系为： 可将一氧化还原反应设计为原电池，求出该原电池的电动势，然后根据上式计算该反应的平衡常数。 （2）应用：判断能否发生歧化反应 在元素电势图 A —— B —— C 中， E左 E右 若 E右 E左，则物质 B 可岐化为 A 和 C。 若 E右 E左，则反应为 A + C → B。 a） b） 元素电势图及其应用 （1）掌握：根据元素电势图计算相关电极的电极电势 BrO3- BrO- Br2 Br- E1 0.4556 1.0774 E2 电解与电解池 了解：电解池与原电池的区别；了解金属腐蚀与防护。 本章习题： 2 (1 - 4 小题) 3 (1 - 4 小题) 7、8、11、14 E(Cl2/Cl-) = E (Cl2/Cl-) – 0.0592 2 lg [c(Cl-)]2 = 1.36 – 0.0592 2 lg 1 122 = 1.30 V p(Cl2)/p Cl2(g) + 2e → 2Cl-(aq) E = E(MnO2/Mn2+) – E(Cl2/Cl-) = 1.36 – 1.30 = 0.06V 0 则由以上两个电极组成的原电池的电动势为： 即此时题中所述反应可以正向进行，因此在实验室可用浓盐酸来制备 Cl2。 方法二： MnO2(s) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) ? Mn2+(aq) + 2Cl2(g) + 2H2O(l) 例12、判断 2Cu+ → Cu + Cu2+ 的歧化反应能否发生？ 解：先将该岐化反应拆分成两个电极反应，查出 E 值。 Cu2+ + e → Cu+， E? = + 0.158 V Cu+ + e → Cu E? = + 0.521 V E = 0.521 – 0.158 = 0.363 V 0 把这两个电极组成一个原电池，E(Cu+/Cu) 为正极，E(Cu2+/Cu+) 为负极。该电池的标准电动势为： 故已知的歧化反应能自发进行。 8.4.3 判断氧化还原反应进行的程度 根据电动势计算反应的标准平衡常数 若电池反应中各参加反应的物质都处于标准状态，则： ?rG m = – zFE 已知 ?rGm 与反应的平衡常数 K 之间的关系为： ?rG m = – RT lnK 将以上两式合并得： – zFE = – RT lnK 则： E = lnK RT