无机化学演2011示文稿5氧化还原.ppt

* * * * * * * （-） Ag, AgCl|Cl-(0.010mol/L）|| Ag + (0.010mol/L)| Ag (＋) 并测得其电动势为0.34。 试求AgCl的溶度积常数。 Ag(s) e ) aq ( Ag + - + 0.7991V φ Pb2+ + 2e- Pb φ q = - 0.126 V, 求PbSO4的溶度积 把两电极反应组成原电池，则电 Pb2+ /Pb为正极， PbSO4 /Pb为负极，电池反应为： 例：0.1mol/L HAc组成的氢电极，此时 ? = ？ H+ + Ac- HAc 2.解离常数 此法常用于求弱酸的 Ka 。 课堂练习 将氧电极(pH=14溶液)与标准锌电极组成原电池 1.写出原电池符号及电池反应式. 2.求出电池电动势和平衡常数. 3.若在溶液中加入HCl,电池电动势将如何变化? E0 (O2/OH-) = 0.40V, E0(Zn2+/Zn) = - 0.76V 解: 1 (-)Zn│Zn2+(1mol·L)‖OH-(1mol·L),O2│Pt(+) 原电池反应: 2Zn + O2 + 2H2O ==2Zn2++ 4OH- 3 在溶液在加HCl, ?-0 不变, ?+0 将变大, 所以电池电动势增大。 lgK = ———— n(?+0 - ?- 0) 0.0592 4 ×1.16 = ————— = 78.3784 0.0592 K = 2.39 ×1078 2 原电池电动势: E0 = ?+0 - ?-0 = 0.40 + 0.76 = 1.16 (V) 大多数非金属元素和过渡元素可以存在几种氧化态，各氧化态之间都有相应的标准电极电势。 第五节 元素电势图及应用 如氧,有三个电极反应(酸性介质)： O2 + 2H+ + 2e H2O2 ?θ＝0.69V H2O2 + 2H+ + 2e 2H2O ?θ ＝1.77V O2 + 4H+ + 4e 2H2O ?θ＝1.23V 拉提默(Latimer)提出将它们的标准电极电势以图解方式表示，这种图称为元素电势图或拉提默图。 这种表明元素各种氧化数之间标准电极电势变化的关系图，称为元素的标准电势图，简称元素电势图或拉提默(Latimer)图。 ?Aθ 高 O2 H2O2 H2O 低 1.23 电势图写法要求： 1.将同一种元素的不同物种，按照氧化数从左到右依次降低的顺序排列，并标明其相应的标准电极电势； 2.直接相连的一对物质，代表一个半反应； 3.?Aθ指标准态时的酸性溶液中;?Bθ指标准态时的碱性溶液中。有表可查。 4.最左边是氧化剂，最右边是还原剂，中间的既可做氧化剂，也可做还原剂。 元素的电势图可用来解决无机化学中许多氧化还原反应的问题。 1、氧化剂、还原剂的强弱 应用： 在选用氯的含氧酸盐作为氧化剂时，反应最好是酸性介质中进行。但欲使低氧化数氯氧化，反应则应在碱性介质中进行。 由元素电势图可以判断：当一种元素处于中间氧化数时，是否可以发生歧化反应。 当 φ1θφ2θ时，处于中间的氧化数的B可以发生歧化反应生成A和C。 反之，当φ1θφ2θ时，处于中间的氧化数的B不能发生歧化反应，而可以发生逆歧化反应：A＋ C→ B A B C 氧化数降低 ?1? ?2? 2、判断歧化反应能否发生 例如： 可以看出：酸中 HIO 不稳定，将发生歧化反应；碱中 IO- 和 I2 均不稳定，都将发生歧化反应。 3、计算不相邻物种之间电对的电极电势 推导计算公式的依据是: Eθ(Ox/Red)与 之间存在关系式 ＝ –nFEθ (Ox/Red); 具有加合性,即连续多步的总 等于各分步 之和。 A