第五章 热能转换.ppt

（3） pH = 2时， C(H+) = 0.01mol/dm3 ? ( MnO4-/ Mn2+) = 1.507 + 0.05917 5 lg 1.0×0.018 1.0 1.35827V Cl2是最强氧化剂, Mn2+是最强还原剂 = 1.3177V （4）P(Cl2) = 10Pθ时： ? (Cl2/Cl -) = 1.35827 + 0.05917 2 lg 10 Pθ/ Pθ 1.02 = 1.3878V 1.507V MnO4-是最强氧化剂, Cl-是最强还原剂 B. 判断氧化还原反应方向 自发进行 ?G = - n F E E= ? + - ? - 0 ?G 0 E 0 ? + ? - a. 当? 1 ? 2时： 氧化态物质(? 1) + 还原态物质(? 2) b. 组成原电池： 自 发 逆向自发 E= ? 1 - ? 2 0 E= ? 1 - ? 2 0 氧化剂 1 + 还原剂 2 氧化剂 2 + 还原剂 1 指定正、负极 自发 原则： 方法： 问: 在例题1的4种情况下判断反应方向？ ?θ (MnO4-/Mn2+) ?θ ( Cl2/Cl- ) （2）当C(MnO4-) = 0.1mol/dm3时： ?θ ( Cl2/Cl- ) ? ( MnO4-/ Mn2+) = 1.4952V （3）当 pH = 2时： ?θ ( Cl2/Cl- ) ? ( MnO4-/ Mn2+) = 1.3177V （4）当 P(Cl2) =10Pθ时： ? (Cl2/Cl -) = 1.3878V ?θ (MnO4-/Mn2+) 2MnO4- + 16H+ +10Cl- 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O 例题 有一氧化还原反应： （1）标准状态下： 正向进行 正向进行 逆向进行 正向进行 解: 氧化还原反应进行的程度可用Kθ值大小来衡量 298.15K时： C. 氧化还原反应进行的程度 ?Gθ= - RTln Kθ = - n F Eθ a. Kθ是温度的函数，与浓度无关。 b. 同一方程式化学计量数改变时，电极电 势及电动势的值不变，但 Kθ值改变。 注意事项： 5.3 金属的腐蚀与防护 金属的腐蚀 金属的防腐 1. 金属的腐蚀 特点： (a) 无电流。 (b) 腐蚀介质：非电解质溶液或干燥气体。 温度影响： 温度升高，腐蚀速率加快。 例（1）铁的高温氧化 （2）氢脆 （3）在轧钢过程中，当 T 700℃时，会发生氧化脱碳： Fe3C (s) + O2 (g) → Fe (s) + CO2 (g) Fe3C (s) + CO2 (g) → Fe (s) + CO (g) Fe3C (s) + H2O (g) → Fe (s) + CO (g) + H2(g) A, 化学腐蚀 C C 脱碳现象 C H2O CO2 O2 Fe 当金属与周围的介质接触时，由于化学或电化学作用而引起的材料性能的退化与破坏，称为金属的腐蚀。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 定义: 由金属、金属中的杂质、电解质溶液 组成的局部电池引起的腐蚀。 特点: 局部形成短路小电池 (腐蚀电池) 腐蚀类型 B. 电化学腐蚀 注意：腐蚀电池与原电池的区别： 析氢腐蚀 电极反应： 阳极 （Fe） ： Fe (s) Fe2+ (aq) + 2e- 阴极（杂质）： 2H+ (aq) + 2e- H2 (g) 总反应： Fe (s) + 2H+ (aq) Fe2+ (aq) + H2 (g) 条 件： 酸性介质 析氢腐蚀常常发生在： （1）酸洗或酸侵蚀某种活泼金属的加工过程中； （2）潮湿的空气，特别含有较多的酸性气体 （CO2、SO2和NO2等）的空气中。 在酸性介质中，金属及其制品发生析出H2的腐蚀。 吸氧腐蚀 电极反应： Fe(s) Fe2+ (aq) + 2e- 2OH- (aq) 1/2 O2 + H2O + 2e- 总反应： Fe(s) + 1/2O2 (g) + H2O Fe(OH)2 (s) 条 件： 弱酸性、中性或碱性介质 阳极 （Fe） ： 阴极（杂质）： 在一定的腐蚀介质中，由于溶解氧的作用而引起的腐蚀。 2Fe(OH)2 (s) Fe(OH)3 (s) H2O+O2 浓差腐蚀（差异充气腐蚀） 是因金属表面的氧气分布