医用化学-第四章 氧化还原反应与电极电势.ppt

习 题 1. 下列描述错误的是 A.?玻璃电极属于参比电极。 B.?标准氢电极的电极电位为零是人为规定的。 C.?饱和甘汞电极的“饱和”是指其中的KCl溶液为饱和溶液。 D. 氧化还原反应的方向总是由较强的氧化剂和较强的还原剂反应生成较弱还原剂和较弱的氧化剂。 2. 指出pH值对电极电位有影响的电对是： Ａ．Fe2+/Fe3+ B．I2/I-　 C．MnO4-/MnO2　　 　D．Hg2+/Hg * | 第一节 氧化还原反应的基本概念 第二节 原电池 第三节 电极电势 第四节 电极电势的应用 第五节 电势法测定溶液的 pH 第四章 氧化还原反应与电极电势 第一节 氧化还原反应的基本概念 一、氧化值 定义:是该元素一个原子的荷电数，这种荷电数是将成键电子指定给电负性较大的原子而求得的。 氧化值(oxidation number，或称作氧化数): 电负性:原子在分子中吸引电子能力的相对大小。 一、氧化值 元素氧化值计算规则： 2. 在电中性的化合物中，所有元素的氧化值之和为零。 3. 单原子离子，元素氧化值等于离子电荷数。 4. 氧一般为-2， H2O2中为-1，KO2中为-1/2，OF2中为+2。氢一般为+l，NaH、CaH2中为-1。 1. 单质中元素的氧化值为零。 多原子离子，所有元素的氧化值之和等于离子的电荷数。 如Cl- -l；Mg2+ +2 如 F2、O2、Cl2 如 HCl 如SO42- -2 计算下列物质中以红色标注的元素氧化值： Na2O2 过氧化钠、 K2MnO4 锰酸钾、 MnO2 、 Na2C2O4草酸钠、 Fe3O4 、Na2S4O6 连四硫酸钠 [练习]: -1 +6 +3 +4 +8/3 +5/2 一、氧化值 二、氧化剂与还原剂 氧化(oxidation)：元素氧化值升高的过程。 还原(reduction)：元素氧化值降低的过程。 氧化还原反应的特征：元素氧化值发生改变。 失去电子 得到电子 本质：电子的得失或转移。 Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ -2e- +2e- +2 0 +2 0 Zn:发生氧化反应 Cu2+ :发生还原反应 还原剂 氧化剂 二、氧化还原反应定义 还原剂(reducer)：失去电子、氧化值升高的物质。 氧化剂(oxidant)：获得电子、氧化值降低的物质。 含低氧化值元素的化合物（如KI、SnCl2、FeSO4 等）。 活泼非金属单质(如卤素、氧) 含高氧化值元素的化合物(如HNO3、KMnO4、K2Cr2O7等)。 活泼的金属（如K、Na等） 三、氧化还原电对 任何氧化还原反应都可拆成两个半反应(half-reaction) 2Fe3+ + Sn2+＝2Fe2+ + Sn4+ Fe3+ + e- = Fe 2+ 还原反应 Sn2+－2 e- = Sn4+ 氧化反应 Fe3+ / Fe 2+、Sn4+/Sn2+ 氧化还原电对(redox couple) ： 电对中氧化值较高的称作氧化型(oxidation state)物质； 氧化值较低的称作还原型(reduction state)物质。 书写： 氧化型/还原型 (Ox/Red) 氧化型/还原型之间因电子得失存在“共轭关系” 一种物质的氧化型的氧化性越强，越易得电子， 其共轭的还原型的还原性就越弱，越不易失去电子； 反之，亦然。 氧化型 + n e- 还原型 Ox + n e- Red 三、氧化还原电对 n为反应中转移的电子数目。 第二节 原电池 Zn + Cu2+＝Cu + Zn2+ 原电池(primary cell)：将化学能转变成电能的装置。 Cu-Zn原电池、丹聂尔(Daniell)电池 3. 导线中有电流产生。 电流从Cu流向Zn， 电子从Zn流向Cu。 2. Cu片上有新的单质Cu沉积; 1. Zn片溶解; 盐桥 e → 原电池 一充满饱和KCl溶液和琼脂制成的凝胶的U形管。 保证两个半电池溶液的电中性; 作用： 盐桥：(salt bridge) 通过K+ 和C1- 向两池扩散构成电流通路； 消除液接电位差。 一、原电池 电池反应(cell reaction): Cu-Zn原电池（Daniell电池） 锌片