第八章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法 无机及分析化学电子教案.ppt

无机及分析化学 第六章 当Fe2+ 、Cu2+同时被还原时Cu2+的浓度：  = (―0.447―0.3419) = ―26.74 c(Cu2+) = 1.8×10-27 mol·L－1 当Fe2+开始被Zn还原时，Cu2+已被还原完全。 在一定条件下，氧化还原反应先发生在电极电势差值最大的两个电对之间。 当体系中各氧化剂(或还原剂)，所对应电对的电极电势相差很大时，控制所加入的还原剂(或氧化剂)的用量，可以达到分离体系中各氧化剂(或还原剂)的目的。 在一定条件下，当电池的电动势(两电极电势的差)等于零时，电池反应达到平衡，即组成该电池的氧化还原反应达到平衡。 E＝ ?(+)－?(-)＝0 例如：Cu－Zn原电池的电池反应为： Zn(s) 十 Cu2+(aq) Zn2+(aq) ＋ Cu(s) 平衡常数 K?= 这个反应能自发进行。随着反应的进行，Cu2+浓度不断地减小，而Zn2+浓度不断地增大。因而? (Cu2+/Cu)的代数值不断减小，? (Zn2+/Zn)的代数值不断增大。当两个电对的电极电势相等时，反应进行到了极限，建立了动态平衡。 8·4·3 确定氧化还原反应的平衡常数 平衡时， 即 即： K?= =2.9×1037 这个反应进行得非常完全。 对一般反应，氧化还原反应的平衡常数K?可由能斯特方程式从有关电对的标准电极电势得到： 　　 （8－10） 氧化还原反应的通式为： n2氧化剂1＋nl还原剂2 n2还原剂l＋nl氧化剂2 ? 1(氧化／还原)= ? 1?(氧化／还原)+ ? 2(氧化／还原)= ? 2?(氧化／还原)+ 式中? 1?、? 2?分别为氧化剂、还原剂两个电对的电极电势．n1、n 2为氧化剂、还原剂中的电子转移数。反应达平衡时，? 1＝? 2 ，即 ?1? + ＝ ?2? + 整理得到 lgK = (8-11) 式中n为n1、n2最小公倍数。 氧化还原反应平衡常数的大小，与?1?-?2?的差值有关 差值越大，K值越大，反应进行得越完全。 如是引用条件电极电势，求得的是条件平衡常数。 例8-13 计算下列反应的平衡常数： Cu(s) 十 2Fe3+(aq) 2Fe2+(aq) ＋ Cu(s) 解： ?1? ＝?? (Fe3＋／Fe2＋)＝0.771V ?2? ＝?? (Cu2＋／Cu) ＝0.3419V lgK?= K?=3.5×1014 例8-14 计算下列反应： Ag+(aq）十Fe2+(aq） Ag(s) 十Fe3+(aq） ⑴在298．15K时的平衡常数K?； ⑵反应开始时，c(Ag+)=1.0 mol·L－1,c(Fe2+)=0.10 mol·L－1 求达到平衡时的Fe3+浓度。 解：⑴ ?1? ＝?? (Ag+/Ag)＝0.7996V ?2? ＝?? (Fe3＋／Fe2