电极电势优秀.ppt

四、确定氧化还原反应进行的限度 氧化还原反应进行的限度可以用反应的标 准平衡常数来衡量。氧化还原反应的标准平衡 常数与原电池的标准电极电势的关系为： + ( ) ln zF E E K RT ? ? ? 当 T = 298.15 K 时，上式可改写为： + ( ) lg 0.05916 V z E E K ? ? ? 原电池的标准电动势越大，氧化还原反应的 标准平衡常数就越大，反应进行就越完全。 例题 50 第一节 氧化还原反应的基本概念 第二节 原电池 第三节 电极电势 第四节 电极电势的应用 第五节 元素标准电极电势图和电势 图 第七章 氧化还原反应和电极电势 -pH 1 四、氧化还原反应方程式的配平 三、氧化还原电对 第一节 氧化还原反应的基本概念 二、氧化剂和还原剂 一、氧化值 2 一、氧化值 氧化值 定义为某元素一个原子的荷电数，这 种荷电数由假设把每个化学键中的电子指定给电 负性较大的原子而求得。 确定氧化值的规则如下： (1) 在单质中，元素的氧化值为零。 (2) O 的氧化值一般为 - 2 ；在过氧化物中为 - 1 ；在超氧化物中为 -1/2 ；在 OF 2 中为 +2 。 3 (3) H 的氧化值一般为 +1 ；在金属氢化物中 为 - 1 。 (4) 在单原子离子中，元素的氧化值等于离 子的电荷数；在多原子离子中，各元素的氧化值 代数和等于离子的电荷数。 (5) 在中性分子中，所有元素的氧化值代数 和等于零。 例题 4 元素的氧化值发生变化的反应称为 氧化还 原反应 。在氧化还原反应中，元素的氧化值升 高的过程称为 氧化 ；元素的氧化值降低的过程 称为 还原 。氧化过程和还原过程总是同时发生 的。 在氧化还原反应中，组成元素的氧化值升 高的物质称为 还原剂 ，它的反应产物称为 氧化 产物 。组成元素的氧化值降低的物质称为 氧化 剂 ，它的反应产物称为 还原产物 。 二、氧化剂和还原剂 6 判断一种物质是做氧化剂还是做还原剂，通 常可以依据以下原则： (1) 当元素的氧化值为最高值时，它的氧化 值不能再增大，只能做氧化剂。 (2) 当元素的氧化值为最低值时，它的氧化 值不能再减小，只能做还原剂。 (3) 当元素的氧化值为中间值时，它既可以 做氧化剂，也可以做还原剂 。 7 在氧化还原反应中，氧化剂与它的还原产物 及还原剂与它的氧化产物分别组成一个 氧化还原 电对 ，简称为 电对 。在氧化还原电对中，组成元 素的氧化值较高的物质称为氧化型物质；组成元 素的氧化值较低的物质称为还原型物质。书写电 对时，氧化型物质写在左侧，还原型物质写在右 侧，中间用斜线“／”隔开。 在氧化还原电对中，氧化型物质得电子，在 反应中做氧化剂；还原型物质失电子，在反应中 做还原剂。 三、氧化还原电对 8 在氧化还原反应中，氧化剂中组成元素氧化 值降低的总数等于还原剂中组成元素氧化值升高 的总数。配平步骤如下： （ 1 ）写出反应物和产物的化学式； （ 2 ）标出氧化值发生变化的元素的氧化值， 计算出氧化值升高和降低的数值； （ 3 ）利用最小公倍数确定氧化剂和还原剂的 化学计量数。 （ 4 ）配平氧化值没有变化的元素原子，并将 箭号改成等号。 四、氧化还原反应方程式的配平 （一）氧化值法 例题 9 先将两个半反应配平， 再将两个半反应合并 为氧化还原反应的方法称为 离子 - 电子法 。 离子 - 电子法的配平步骤如下 ： (1) 写出氧化还原反应的离子方程式； (2) 将氧化还原反应分为两个半反应； （ 二 ） 离子－电子法 (3) 分别配平两个半反应； (4) 将两个半反应分别乘以相应系数，使其 得、失电子数相等，再将两个半反应合并为一个 配平的氧化还原反应的离子方程式。 最后，在配平的离子方程式中添加不参与反 应的阳离子和阴离子，写出相应的化学式 。 例题 11 第二节 原 电 池 一 、原电池的组成 二、原电池的表示方法 三、原电池的电动势与反应的摩尔吉布斯 自由能变的关系 14 一、原电池的组成 利用氧化还原反应将化学能转变为电能 ( 产 生电流 ) 的装置称为 原电池 。从理论上讲，任何 自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。 原电池由两个半电池组成。半电池又称 电极 ， 每一个电极都是由电极导体和电解质溶液组成。 分别在两个半电池中发生的氧化反应或还原 反应，称为 半电池反应 或 电极反应 。原电池的两 极所发生的总的氧化还原反应称为 电池反应 。 15 16 在原电池中，流出电子的电极称为 负极 ， 负极发生氧化反应；流入电子的电极称为 正极 ， 正极发生还原反应。 原电池中的盐桥是一支倒置的Ｕ型管，管 中填满了用饱和 KCl ( 或 NH 4 NO 3 ) 溶液和琼脂 调制成的胶冻，这样