第6章氧化还原平衡与氧化还原滴定法祥解.ppt

第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法 学习要求 6.1 氧化还原反应的基本概念 6.1.2. 氧化与还原 6.2 氧化还原反应方程式的配平 6.3 电极电势 6.3.2 电极电势 没有盐桥时，用铜、锌片和硫酸铜溶液组成原电池。锌为负极，失电子产生锌离子使锌片周围溶液带正电，而铜离子在铜片（正极）上得电子析出，导致铜片附近硫酸根增多而带负电。当反应进行到一定时间后，负极的正电荷增多而导致电子（负电荷）难以流出，正极负电荷增多也会导致电子流入困难。从而电池电流减弱。 加了盐桥后（设为KCl），当发生上述情况时，带负电离子（Cl-)会流到锌片处，带正电离子(K+)流到铜片，中和两极上的电荷。从而保持两边溶液电中性而保证电流的稳定。 6.3.4 原电池电动势的理论计算 6.3.5影响电极电势的因素 ——能斯特方程式 书写能斯特方程式时应注意： 6.3.6 条件电极电势 6.4 电极电势的应用 6·4·2 判断氧化还原反应进行的方向 6·4·3 确定氧化还原反应的平衡常数 6.4.4 计算K?sp或溶液的pH值 2.计算 pH值 6.5 元素电极电势图及其应用 6.6 氧化还原反应的速率及其影响因素 6.6.2 影响氧化还原反应速率的因素 标准电极电势E?(Ox/Red)是反映物质得失电子能力相对大小的一个重要物理量，中学化学的金属活泼性顺序表即源于此。 E?(Ox/Red)?，Ox型物质的Ox能力?，Red型物质的Red能力? ； E?(Ox/Red)?，Ox型物质的Ox能力?， Red型物质的Red能力?。 使用标准电极电势表应注意： 电极反应均写成还原半反应(Ox + ne? = Red) ； 电极电势E(Ox/Red)为强度性质物理量，无加和性，与半反应写 法无关，也与电极反应方向无关。如： Zn2+(aq)+2e? = Zn(s) E?(Zn2+/Zn)= ?0.762V 2Zn(s) = 2Zn2+(aq)+4e? E?(Zn2+/Zn)= ?0.762V E?为25?C水溶液中数据，非水溶液不适用；非标准态、不同温 度E值不同。 即使为水溶液，还应注意介质条件、酸碱性等。 还应注意物种聚集状态(g,l,s)及配位形式。 当反应进度? =1mol时 ?rGm = ?Wmax = ? nFE (6-1) 若原电池处于标准状态，则 ?G? = ? nFE? = ? nF(E?+?E??) (6-2) 根据热力学原理，恒温恒压下系统吉布斯函数变(?rGm)的降低值等于系统所能作的最大有用功： ??G = Wmax 在原电池中，系统在恒温恒压下做的最大有用功即为电功： W电 = E·Q 若电池反应的电子转移数为n，反应进度为? mol，则电路中共有 n?? mol 电子流过；已知1mol电子所带电量为96485C (法拉第常量) ，即 F = 96485C?mol?1 = 96485J?V?1?mol?1 ，所以有 Q = n?? ?F ； ?G = ?Wmax = ? n?? ?F?E 解： 正极反应： E?(+)＝1.33V 负极反应： E?(?)＝1.36V E?= E?(+)?E?(?)＝1.33V ? 1.36V = ?0.03V ?G? = ? nFE? = ?6? 96500J?V?1?mol?1 ?(?0.03V)