第六章 氧化还原反应和 与电化学.ppt

Oxidation-reduction reaction and electrochemistry;1. 理解氧化还原反应的基本概念； ;6.1 基本概念 The primary concept of redox reaction; 6.1 基本概念 Basal concept;起先 2Mg(s)+O2(g) = 2MgO(s) 与氧结合 后来 Mg→Mg2++2e 电子转移 现在 2P(s)+2Cl2(g) = 2PCl3(l) 电子偏移;6.1.2 确定氧化数的规则;4. 卤化物中卤素原子的氧化数为 -1。 ;Solution;6.2 氧化还原反应方程式的配平 Balancing of oxidation- reduction reaction equation ; 整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与被还原的元素氧化值的降低总数相等。;● 计算相关原子氧化值上升和下降的数值。例如, 本例 中 Cl 原子氧化数下降值为 6[(-1)－(+5)]，4个P原子 氧化数上升值为20{[(+5)－0]×4} 。; 用氧化值法配平氯酸与磷作用 生成氯化氢和磷酸的反应。;配平铜与稀硝酸反应的方程式: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO; 在酸性介质中铋酸钠可将MnSO4氧化为NaMnO4，写出配平了的离子方程式 。; 酸性介质： 多 n个O加 2n个H+，另一边 加 n个 H2O;6.2.2 半反应法(离子—电子法);● 电荷守恒：得失电子数相等 ● 质量守恒：反应前后各元素原子总数相等;用半反应法配平下列反应方程式;Solution;Solution;用半反应法配平方程式;Solution;6. 3 水溶液中氧化还原反应的自 发性—电极电势 Spontaneity of redox reaction in aqueous solution— electrode potential ;6. 3. 2 标准电极电势 Standard electrode potential;6.3.1 电化学电池与氧化还原反应 ;(1) 铜锌原电池(A copper-zinc cell);（2） 氧化还原电对（Redox couple）; 作用： ● 让溶液始终保持电中性 ,使电极反应得以继续进行 ● 消除原电池中的液接电势（或扩散电势）;M活泼: 溶解 沉积 ; 伏达电池中电子流从阴极流向阳极很象水由高处流向低处;(5) 电极类型(The various types of electrodes );● 金属-金属难溶盐电极 ;(6) 原电池的表示法(The notation of galvanic cell);6. 3. 2 标准电极电势; 事实上, 标准电极电势的绝对值是无法测定的。于是建立了标准氢电极。;(3) 甘汞电极; (4) 标准电极电势的测定;半反应;●表中电对按Eθ(Ox/Red)代数值由大到小的顺??排列。 Eθ(Ox/Red)代数值越大，正向半反应进行的倾向 越大，即氧化型的氧化性越强；Eθ(Ox/Red)代数 值越小, 正向半反应进行的倾向越小, 或者说逆向半 反应进行的倾向越大，即还原型的还原性越强。上 表中的最强氧化剂和还原剂分别为F2和K。;● 一些电对的 Eq与介质的酸碱性有关, 因此有 表和 表之分。;通过计算, 判断标准态条件下反应 Pb2+(aq) + Sn(s) Sn2+(aq) + Pb(s) 进行的方向。;6. 3. 3 浓度对电势的影响;Solution;(1) 浓度对电池电动势的影响 ;Au(s)与Cl2(g)在水溶液中的反应方程式为：2Au + 3Cl2 2Au3+ + 6Cl-;1) Eθ池 = Eθ(Cl2/Cl-)－ Eθ(Au3+/Au) = (+1.36 V)－(+1.42 V) = －0.06 V; 电化学电池达到平衡时电池不再产生电流(E池＝ 0 V), 对实用电化学电池而言, 平衡状态则意味着电池耗尽. 由于平衡状态下Q＝Kθ，不难由能斯特方程式得到:;