合工大工科化学课件第3章.ppt

2、原电池的组成 3、半电池及氧化还原电对 从原电池的构造来看，一个完整的原电池，由两个“半电池”所构成：1）铜板和硫酸铜；2）锌板和硫酸锌。 每一个半电池都包含有两类物质： 1）还原态物质，例如Cu, Zn。 2）氧化态物质，例如Cu2+, Zn2+ 。 半电池中，氧化态物质与还原态物质总是共存的，构成一对，称为“氧化还原电对”。常用下列符号表示： 氧化态物质/还原态物质 例如： Cu2+ / Cu、 Cu2+, /Cu+、 Zn2+ /Zn 、 H+/ H2 、 Cl2/Cl- 、PbO2/ Pb2+、 O2/H2O、 Fe3+/Fe2+、 Sn4+/Sn2+、 Hg2Cl2/Hg、AgCl/Ag等 4、原电池的符号表示 （1）以（+）表示原电池的正极，正极总是写在右边；以（-）表示原电池的负极，负极总是写在左边。 （2）正、负极中总是有一种导电的物质，如Zn、Cu、Ag等还原态物质可作为电极导体，导体总是写在紧邻（+）、（-）的最旁边的位置。如果电对中的还原态物质不是导体，如Fe3+/Fe2+ 、 H+/ H2 、 Cl2/Cl-等，就需要加惰性电极，如：C（石墨）、Pt等。 （3）“∣”表示两相的界面。 （4） “‖”表示盐桥。 　　举例说明： (-)Zn∣ZnSO4‖CuSO4∣Cu (+) (-)Zn∣Zn 2+ ‖H+∣ H2 (Pt) (+) (-) (Pt) H2 ( 100kPa)∣ H+(1.0 mol.dm-3)‖Cu 2+ (1.0 mol.dm-3) ∣Cu (+) (-) (Pt) Fe3+ (1.0 mol.dm-3), Fe2+ (1.0 mol.dm-3)‖Ag + (1.0 mol.dm-3) ∣Ag(+) 二、电极电势 1、电极电势的产生 — 双电层理论 2、电极电势的测定 　　电极电位实质上就是双电层两边的电位差，是无法直接测量的。只能选择某一电极作为“参照”，以该电极与待测电极组成一个原电池，获得原电池的电动势，从中推算出待测电极相对于标准电极的相对的电位值。 　　　通常采用的标准电极是氢标准电极。其结构见书Ｐ５６。 其电池符号： 　　　　　　　(Pt) H2 ( 100kPa)∣ H+ (1.0 mol/dm3) 　电极反应： 　　　　　　　　2H+ + e = H2 　在25C时规定标准氢电极的电极电位： 　　　　　　　　E H+/H2 = 0.00 V 　　　当测量其他电极的电位时，将待测电极和氢电极组成原电池。原电池的电动势，就是待测电极的电位。 　　　例如：当用Zn2+ /Zn 电对与氢电极组成原电池，电池的电动势为0.76V，电子从Zn电极流到氢电极，Zn电极为负极，因此 E ? Zn2+ /Zn = - 0.76V 　　 当用Cu 2+ /Cu 电对与氢电极组成原电池，电池的电动势为0.34V，电子从氢电极流到Cu电极，Cu电极为正极，因此 E Cu 2+ /Cu = + 0.34V 　　　氢电极由于使用上的不便，实验室中通常以其他电极来代替氢电极。这些电极相对与氢电极的电位值是已知的，作为相对的二级标准，叫做参比电极。 　　　最常用的是饱和甘汞电极: 　　　*电极反应： 　　　　　Hg2Cl2 (s) + 2e = 2Hg + 2Cl- 　　　*电极符号： 　　　KCl(饱和溶液), Hg2Cl2(糊状) ∣Hg(Pt) 　　　*在298K时饱和甘汞电极的电极电位： 　　E Hg2Cl2 /Hg = - 0.76V 3、标准电极电势 * 什么是“标准电极电势”？ 当指定电极中与电极反应有关的所有物质都处于热力学标准态时，该电极的电位，称为标准电极电势，记作：E 。 * 各种不同电极的标准电极电位值有表可查。P２５７ *标准电极电位数值的大小，反映了电极氧化还原能力的大小。电极电位值越“负”，表明电对中还原态物质的还原能力越强；电极电位越“正”，表明电对中氧化态物质的氧化能力越强。 *电极电势不随化学反应方程式的化学计量数不同而改变。例如： Cu