第八章 氧化还原平衡与氧化还原滴定 基础化学课件.ppt
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第八章 氧化还原平衡与氧化还原滴定 ?五、元素标准电势图及其应用 元素电势图(或拉铁摩图)是表示一种元素各种氧化值之间标准电极电势关系的图解。例如:铜的元素电势图为 元素电势图可以判断是否发生歧化反应。歧化反应是一种元素处于中间氧化值时,可同时向较高氧化值状态和较低氧化值状态变化的反应,它是一种自身氧化还原反应。 例如: 歧化反应发生的规律是:当电势图中 时,M+容易发生歧化反应。 ?一、电解池 第四节 电解 电解池是依靠外部电源供给电能,将电能转变为化学能的装置。 正极 负极 电解反应 Cu-Zn电解池示意图 ?二、分解电压 理论分解电压是通过对电池电动势的计算得到的使电解开始所必需的最小的外加电压;分解电压E分解是表示某电解质溶液能顺利发生电解反应的最小外加电压。这两者数值上有所差别,分解电压大于理论分解电压;两者之差叫做超电压,这种现象叫做“极化作用”。 ?三、电解池中两极的电解产物 如果电解的是熔融盐,电极采用惰性电极,则电极产物只可能是熔融盐的正、负离子分别在阴、阳两极上进行还原和氧化后所得的产物。例如,电解熔融CuCl2,在阴极得到金属铜,在阳极得到氯气。 如果电解的是盐类的水溶液,电解液中除了盐类离子外还有H+、OH-离子存在,这时从热力学角度考虑,在阳极上进行氧化反应的首先是析出电势(考虑超电势因素后的实际电极电势)代数值较小的还原物质;在阴极上进行还原反应的首先是析出电势代数值较大的氧化态物质。例如,在电解NaCl浓溶液(以石墨做阳极,铁做阴极)时,在阴极能得到氢气,在阳极能得到氯气;在电解ZnSO4溶液(以铁做阴极,石墨做阳极)时,在阴极能得到金属锌,在阳极能得到氧气。 ?四、法拉第电解定律 法拉第定律 电解所产生的物质的量,必定与通过的电量成正比,而与其他因数无关。 注意 应用法拉第电解定律时,必须保证通过电解的电量全部用于析出待测物质,而无其他副反应,即电解时电流效率为100%。 ?一、氧化还原滴定曲线 第五节 氧化还原滴定 氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法,它不仅可以测定许多具有氧化还原性质的金属离子,而且某些非变价元素也可以通过与氧化剂或还原剂形成沉淀等间接地进行测定。 氧化还原滴定过程中,随着滴定剂的加入,溶液中氧化剂和还原剂的浓度逐渐变化,有关电对电极电势也随之改变,以溶液体系的电势为纵坐标,以所滴定的百分数为横坐标,绘制出的曲线称为氧化还原滴定曲线。 后页 前页 第八章 氧化还原平衡与氧化还原滴定 首页 * 后页 前页 首页 第一节 氧化还原反应的基本概念 2 第三节 电极电势的应用 4 教学基本要求 3 1 第二节 原电池及电极电势 3 3 第四节 电解 3 5 第五节 氧化还原滴定 6 首页 ?知识目标: 1.掌握氧化还原反应的概念和配平(离子-电子法); 2.掌握原电池的组成、原理、电极反应和电池符号; 3.掌握能斯特方程和电极电势的应用; 4.理解电解池、分解电压的概念和法拉第电解定律。 ?能力目标: 1.能够应用能斯特方程计算氧化还原电对在不同条件下的电极电势; 2.能够应用电极电势判断原电池的正、负极;比较氧化剂、还原剂氧化还原能力的相对强弱;判断氧化还原反应进行的次序和方向; 3.会利用元素标准电势图判断歧化反应能否发生; 4.能够利用氧化还原平衡原理定量分析物质含量。 ?一、氧化还原反应与氧化还原电对 第一节 氧化还原反应的基本概念 认 识 不 断 深 化 历 史 发 展 得到电子 失去电子 20世纪初 化合价降低 化合价升高 19世纪中 从氧化物夺取氧 与氧化合 18世纪末 还原反应 氧化反应 年代 氧化还原反应:是有电子转移(或共用电子对偏移)的化学反应 氧化过程:失去电子的过程 还原剂 还原过程:得到电子的过程 氧化剂 实例分析 反应式(a)和(b)都称为半反应。 如何书写半反应: 1.同一元素两种不同氧化值形式分列两侧; 2.半反应式中一定要有电子(用ne表示); 3.氧化值形式发生变化的元素只能有一种; 4.半反应必须配平。 练一练 写出下列反应的氧化还原半反应式: 1.Fe3+ + Cu Fe2+ + Cu2+ 2.MnO4- + SO32- Mn2+ + SO42- (酸性介质) ?二、离子-电子法配平氧化还原反应方程式 实例分析:配平下列化学反应式 解: ① 氧化半反应 还原半反应
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