教学课件9 氧化还原反应.pptVIP

Eθ 0.20V, 不必计算可判断。 Eθ 0.20V，浓度变化可能会引起 ε 符号的变化，故要通过 Nerst方程进行计算. 用Cl2 将Br-, I- 离子置换出 来，判断置换次序。 ?θCl2/Cl - = 1.36, ? θBr2/Br- = 1.065V, ? θ I2/I- = 0.526V 解： 设计原电池 2H2O + 2e → H2 + 2OH- ? θ = - 0.826v 2H+ + 2e → H2 ? θ = 0 本章小结 *1. 氧化还原反应方程式的配平 2. 原电池，电池反应，电极反应 3. 电极电势概念及原电池的电动势 *4. Nerst方程---影响电极电势的因素 *5. 电极电势的应用 6. 电化学 以上用于测定pH值的电池的两个电极都是氢电极，其中负极的作用在于指示未知溶液的H+浓度，称为指示电极；正极是一个标准氢电极，它用作测量指示电极的电极电势的参比标准，称为参比电极。显然参比电极应该具有稳定的确定的电势值。标准氢电极是一种理想的参比电极，但是制备和使用都不方便，随时需要准备好一个纯净的氢气源，并正确控制通入的压力为100KPa，溶液纯度要求很高，若含少量杂质AsSHg等，还会使铂黑铂电极中毒失效。所以实际工作中常采用其他稳定而又方便的电极作为间接比较的标准。常用pH计的参比电极是饱和甘汞电极。 饱和甘汞电极是由金属汞Hg、固体甘汞(Hg2Cl2)、氯化钾饱和溶液等组成，其电极反应 Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl- 饱和甘汞电极电势E=+0.241V。若Cl-浓度为1.0mol/L时，则为当量甘汞电极，电极电势E=+0.280V。 常用pH计的H+浓度指示电极是玻璃电极。 一、判断 Redox Reactions 的方向 电池的 Eθ＞0, 电池反应能自发进行； Eθ＜0, 电池反应不能自发进行 非标准状态下，则用该状态下的电动势来判断 氧化剂所在电对的电极电势必须大于还原剂所在电对的电极电势，才能满足Eθ＞0的条件 10.7 电极电势的应用 例题：试判断电池反应： 是否能按正反应方向进行？若把Pb2+离子浓度减少到0.1mol·dm?3，而Sn2+离子浓度维持在1mol·dm?3，问反应是否能按上述正反应方向进行？ 解：（1） ∴反应能向正反应方向进行 （2） ∴在此条件下，反应不能朝正反应方向进行 对于非标准状态下反应方向的经验判断： 二、判断Redox反应进行的程度 εθ值越大，平衡常数Kθ值也就越大，反应进行得越完全 标准平衡常数只与氧化剂和还原剂的本性有关，而与反应物的浓度无关 例题：计算下面方程的标准平衡常数 解： 查表得 ， 电动势可以用来判断氧化还原反应进行的方向和程度，但不能说明反应速率。 标准电动势为0.50V〉0，可见该反应能自发进行，而且进行的程度很大。但是该反应的反应速率很慢，实验室要加AgNO3作催化剂，并加热。 例如： 三、判断Redox反应进行的次序，选择合适的氧化剂或还原剂 (1) 不考虑动力学因素的情况下，当一种氧化剂可以氧化同一体系中的几种还原剂时，一般首先氧化最强的那种还原剂，即首先氧化电极电势最小的那种还原剂。同样，同一体系中有一种还原剂和几种氧化剂时，还原剂首先还原最强的那种氧化剂。 * 综合考虑多方面因素 (2)这类问题只有对Eθ 较大时，判断才可靠, 否则要考虑浓度，酸度等影响以及速度问题 当 I- 被氧化到一定程度时，通Cl2，Br-才被置换出来。 解：E1 θ = ? θ Cl2/Cl - - ? θ Br2/Br- = 1.36-1.065 = 0.295v E 2 θ = ? θ Cl2/Cl - - ? θ I2/I- = 1.36 - 0.536 = 0.824v E 2o E 1o ∴ 2I- + Cl2 = I2 + 2Cl- 优先 例题：在酸性介质中NaBiO3能将Mn2+离子氧化成MnO4-离子，酸化时是用盐酸好还是硝酸好？ 解：有关电对的电极电势如下： 盐酸酸化，体系中氧化剂为NaBiO3，还原剂有两个：Cl-和Mn2+，在此种情况下，首先会氧化Cl-，而不是氧化Mn2+。如果用硝酸酸化，则体系中还原剂只有Mn2+一种，氧化剂有NaBiO3和HNO3两种，从电极电势上来看，只有NaBiO3能