中国地质大学《大学化学》5-3RRRRRRN.pptVIP

第五章 氧化还原反应与电化学; 标准电极电势的代数值愈大，水溶液中电对的氧化型物质的氧化能力越强；电对中的还原型物质的还原能力就越弱。 标准电极电势的代数值愈小，水溶液中电对的还原型物质的还原能力越强；电对中的氧化型物质的氧化能力就越弱。;例:选择合适的氧化剂氧化I-，而不氧化Br-和Cl-; 标准电极电势，只能判断在标准条件下，氧化剂和还原剂的相对强弱。 在非标准状态下，如果两电对的标准电极电势相差较小，需要用能斯特方程先计算，再比较电极电势，判断物质的氧化性和还原性的相对强弱。;例：下列三个电极中，在标准条件下哪种物质是最强的氧化剂？若其中的MnO4-/Mn2+电极改为在pH=5.00的条件下，它们的氧化性相对强弱次序将怎样改变？;5.4.2 判断氧化还原反应的方向; 氧化还原反应的电动势判据： 氧化剂电对电极电势E+＞还原剂电对电极电势E- ，反应自发正向进行。;(1) 将一个氧化还原反应设计为原电池。 (2) 用原电池的电动势或电极电势判断该氧化还原反应的方向。;原电池的设计方法;原电池的设计实例;6Fe2+(aq)+Cr2O72-(aq)+14H+ (aq) = 6Fe3+(aq)+2Cr3+(aq)+7H2O 负极 Fe2+(aq) →Fe3+(aq) +e- 正极 Cr2O72-(aq)+14H+(aq)+6e-→2Cr3+(aq)+7H2O Pt|Fe2+(aq), Fe3+(aq)‖ H+(aq), Cr2O72-(aq), Cr3+(aq) |Pt ; Ag(s)+H+(aq)+I-(aq)=AgI(s)+1/2H2(g) 负极 Ag(s)+I-(aq)→AgI(s)+e- 正极 H+(aq) +e-→1/2H2(g) Ag(s)|AgI(s)|I-(aq)‖H+ (aq)|H2(g)|Pt(s) ; Ag+(aq)+Cl-(aq) = AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)+Ag(s) = Ag(s)+AgCl(s) 负极 Ag(s)+Cl-(aq) → AgCl(s) +e- 正极 Ag++e- → Ag(s) (-)Ag(s)| AgCl(s) | Cl-(aq) ‖ Ag+(aq) |Ag(s)(+) ;;当电池反应在非标准状态下进行时;例：反应为：2Ag+2H++2I- H2+2AgI↓。 ;正极 2H+(0.1 mol·dm-3)+2e-→ H2(100 KPa);5.4.3判断氧化还原反应的程度; 随着原电池放电反应的进行，正极电对和负极电对的氧化型物质和还原型物质的浓度（或气体分压力）都发生变化，使E+逐步减小，而E-逐步增大，最后E+=E-。 E=0，达到平衡状态。;式中z为电池反应的电子得失数，实际上是两个半反应中电子的化学计量数的最小公倍数。( , );（298.15 K）;巳知：; 物理学家拉蒂默(Latimer)，把同一元素的不同氧化态物质，从左到右按其氧化数依次降低的顺序排成图：;1、计算标准电极电势;溴元素的部分电势图; 同一元素不同氧化态的任何3种物种组成两个电对按氧化态由高到低排列如下：;Cu2+;1. 比较标准态或非标准态下的电极电势，判断氧化剂和还原剂的相对强弱。; 如果电极反应中有H+或OH-的参与，改变介质的酸度，电极电势随之改变。;水的E-pH图 ;(1)水作为氧化剂，被还原，放出氢气;(2)水作为还原剂, 被氧化，放出氧气;F-稳定; 对于电极反应中无H+和OH-参与或生成的电对，在研究的pH范围内，其电极电势E不随溶液pH而变化，因此它们的E-pH图是斜率为0的直线。例如 Cl2(g)+2e-=2Cl-(aq) 当E-pH图出现拐点时，意味着生成新的物质。例如 Fe3+/Fe2+在酸性水溶液中稳定在0.77 V，但是当pH升高时，生成沉淀, Fe(OH)3/Fe(OH)2。; 在外电源作用下被迫发生氧化还原反应的过程叫电解。在电解过程中，电能转变为化学能。 ; 将NaCl的水溶液置于电解池中，插入两个石墨或惰性金属做的电极，并加以一定的直流电压。NaCl的水溶液中有NaCl解离的Na+、Cl-和水