氧化还原反应与应用电化学.pptx

;本章教学要求;4.1 氧化还原反应的基本概念;单质的氧化值为零,。 ;4. 卤化物中卤素原子的氧化值为 -1。 ;Solution;二、氧化与还原反应;Ox + ze → Red 同种元素的氧化态与还原态构成了氧化还原电对，记作Ox / Red。 如Sn4+/Sn2+ ，Fe3+/Fe2+，一个氧化还原反应由两个氧化还原电对组成。; 任何氧化还原反应都可拆分为两个氧化还原电对的半反应（半电池反应，电极反应）： Fe3+ + e → Fe2+ Sn2+ → Sn4+ + 2e 氧化－还原反应的实质： 两个电对之间的电子转移反应。;4.2 氧化还原???应的配平;配平的具体步骤：;(3) 配平：使半反应两边的原子数和电荷数相等;酸性介质： 多 n个O加 2n个H+，另一边 加 n个 H2O;介 质 条 件;（4） 使两个半反应得失电子数为其最小公倍数，合并成一个配平的离子反应式：;;合并成一个配平的离子反应式： Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O 最后写出配平的氧化还原反应方程式： K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = Cr2（SO4）3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O; Cl2 (g) + NaOH NaCl + NaClO3;4.3 电极电势;一、原电池的概念;工作状态的化学电池同时发生三个过程：;规定： 电子流出的电极称为负极，负极上发生氧化反应； 电子进入的电极称为正极，正极上发生还原反应。;二、原电池的表示方法（电池符号）;Sn2+ + 2Fe3+ → Sn4+ + 2Fe2+ ： (?)Pt∣Sn2+ (c1), Sn4+( c2)‖ Fe2+( c3), Fe3+( c4)| Pt (+);三、电极电势;双电层理论;影响电极电势Eox/Red的因素;电极处于标准态时所产生的电极电势;五、标准电极电势的测定;2. 标准电极电势的测定;锌电极标准电极电势的测定;;☆表中电对按Eθ(Ox/Red)代数值由小到大的顺序排列。 Eθ(Ox/Red)代数值越大，表示此电对中氧化型的氧化性越强； Eθ(Ox/Red)代数值越小, 电对中的还原型的还原性越强。;☆判断氧化还原反应能否发生。 是氧化还原反应总是由强氧化剂和强还原剂向生成弱还原剂和弱氧化剂的方向进行。;☆一些电对的 E?与介质的酸碱性有关, 因此有 表和 表之分。;;4.4、影响电极电势的因素—Nernst方程式;; 温度在298.15K时，将几个常数代入上式，则浓度对电极电势的影响：;☆ 规定电极反应均写成还原反应的形式，即 Ox(氧化型) + ne? Red(还原型) ☆组成电对的物质为固体或纯液体时，不列入方程式中。 ☆气体物质用相对压力p/p? 表示。 ☆如果在电极反应中，除氧化态、还原态物质外，参加电极反应的还有其他物质如H＋、OH?，则应把这些物质的浓度也表示在能斯特方程式中。;;影响电极电势的几种因素：;② 酸度对电极电势的影响;（1）当 cH＋ ＝ 0.10 mol·L-1 时 E ＝ 1.51＋ ──── lg 0.10 8 ＝1.42V ;由计算结果可知，MnO4-的氧化能力随cH＋的降低而明显减弱。 凡有H+离子参加的电极反应，酸度对E 值均有较大的影响，有时还能影响氧化还原的产物。如KMnO4:; 例: 298K时，在Fe3＋、Fe2＋的混合溶液中加入NaOH时，有Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀生成(假设无其他反应发生)。当沉淀反应达到平衡，并保持c(OH?)=1.0 mol?L?1时，求E (Fe3+/Fe2+)? 解： Fe3＋(aq) + e? Fe2+(aq) 加NaOH发生如下反应: Fe3+(aq)＋3OH?(aq) Fe(OH)3(s) (1) Fe2+(aq)＋2OH? (aq) Fe(OH)2(s) (2); 平衡时, c(OH?)=1.0mol·L?1 则 = K?sp {