氧化还原和电极电势.ppt

*四、形成难解离物质对电极电势的影响例11标准氢电极的电极反应为:2H++2eH2EΘ=0.0000V若向标准氢电极中加入NaAc并使[Ac-]维持1mol·L-1,H2分压仍为100kPa,求此氢电极的电极电势。解往标准氢电极中加入NaAc，将发生形成HAc的反应：H++Ac-HAc起始的[H+]=1mol·L-1,反应达平衡时仍维持[Ac-]=1mol·L-1,[HAc]=1mol·L-1第31页,共45页，2024年2月25日，星期天*形成难解离物质对电极电势的影响=0.05916lg[H+]=-0.05916pH=-0.05916pKaΘ=-0.05916×4.75=-0.281V∴pH=pKaΘ+lg———=pKaΘ+lg—=pKaΘ[Ac-]1[HAc]1EH+/H2＝EH+/H2Θ＋────lg────0.059162pH2/100[H+]2由于生成难解离物质Hac，降低了电极电对中氧化态物质H+的浓度，故氢电极的电极电势降低了。第32页,共45页，2024年2月25日，星期天第五节电极电势和电池电动势的应用一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱二、判断氧化还原反应进行的方向三、判断氧化还原反应进行的限度四、计算溶度积KspΘ五、元素电势图的应用第33页,共45页，2024年2月25日，星期天*一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱1.标准状态下标准状态下氧化剂和还原剂的相对强弱可直接比较EΘ值的大小而得出。EΘ值愈高，表示该电对中氧化剂得电子的能力愈强，是较强的氧化剂；EΘ值愈低，表示该电对中还原剂失电子的能力愈强，是较强的还原剂。第34页,共45页，2024年2月25日，星期天*例12要选择一种氧化剂能使Cl-和Br-的混合溶液中的Br-氧化成Br2，但Cl-不变化，试确定在常用的氧化剂KMnO4和K2Cr2O7中，选择何种为宜？解：查标准电极电势表Cr2O72-+14H++6e2Cr3++7H2OEΘ=1.23VMnO4-+8H++5eMn2++4H2OEΘ=1.51V由EΘ值可知，标准状态下，KMnO4能将Cl-和Br-都氧化；而K2Cr2O7只能氧化Br-，不能氧化Cl-，故选择K2Cr2O7为宜。Br2+2e2Br-EΘ=1.07VCl2+2e2Cl-EΘ=1.36V第35页,共45页，2024年2月25日，星期天*2.非标准状态下非标准状态下氧化剂和还原剂的相对强弱，必须由Nernst方程来决定。E=EΘ+──ln───RT[Ox]azF[Red]b第36页,共45页，2024年2月25日，星期天*二、判断氧化还原反应进行的方向任何一个氧化还原反应，原则上都可设计成原电池，利用原电池电动势的正负可以判断氧化还原反应进行的方向。若ΔrGm0，E0，则反应正向自发进行；ΔrGm0，E0，则反应逆向自发进行；ΔrGm=0，E=0，则反应处于平衡状态。第37页,共45页，2024年2月25日，星期天*例13判断下列反应在298.15K时自发进行的方向:

Fe+Cu2+Fe2++Cu

其中[Cu2+]=0.10mol·L-1,[Fe2+]=1.0mol·L-1。解(思路:电极电势比较法)Fe2+/Fe:电极反应式：Fe2++2eFeEFe2+/Fe＝EFe2+/FeΘ＋────lg[Fe2+]0.059162＝-0.4402＋────lg1.00.059162=-0.4402V第38页,共45页，2024年2月25日，星期天*Cu2