第10章-氧還平衡普化原理

1、下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)10.1 氧化數(shù)與氧化還原方程式的配平10.2 電池的電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)10.3 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)和氧化還原平衡10.4 電極電勢(shì)的間接計(jì)算10.5 能斯特方程10.6 由電勢(shì)求 Ksp 或 pHChapter 10 氧化還原與電化學(xué)氧化還原與電化學(xué)下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)自學(xué)要求：自學(xué)要求： 1、什么是氧化數(shù)、化學(xué)鍵數(shù)、化合價(jià)、什么是氧化數(shù)、化學(xué)鍵數(shù)、化合價(jià)2、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、氧化還原反應(yīng)方程式的配平(氧化數(shù)法氧化數(shù)法)基基 本本 概概 念念下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)氧化數(shù)是從正負(fù)化合價(jià)概念分化發(fā)展產(chǎn)生的，它們有歷史氧化數(shù)是從正負(fù)化合價(jià)概念分化發(fā)展產(chǎn)生的，它們有歷史聯(lián)系，又是兩個(gè)不同的概念

2、。聯(lián)系，又是兩個(gè)不同的概念?；蟽r(jià)原指某種元素的原子與其他元素的原子相化合時(shí)兩化合價(jià)原指某種元素的原子與其他元素的原子相化合時(shí)兩種元素的原子數(shù)目之間的比例關(guān)系，應(yīng)為整數(shù)。種元素的原子數(shù)目之間的比例關(guān)系，應(yīng)為整數(shù)。例如，在例如，在Fe3O4中，中，F(xiàn)e存在兩種價(jià)態(tài)：存在兩種價(jià)態(tài)：+2和和+3價(jià)。價(jià)。氧化數(shù)是按一定規(guī)則給元素指定一個(gè)數(shù)字，表征元素在物氧化數(shù)是按一定規(guī)則給元素指定一個(gè)數(shù)字，表征元素在物質(zhì)中的表觀電荷質(zhì)中的表觀電荷(又叫形式電荷又叫形式電荷)數(shù)，可以為分?jǐn)?shù)。數(shù)，可以為分?jǐn)?shù)?；蟽r(jià)的意義和數(shù)值與分子中化學(xué)鍵的類(lèi)型有關(guān)。對(duì)于同化合價(jià)的意義和數(shù)值與分子中化學(xué)鍵的類(lèi)型有關(guān)。對(duì)于同一物質(zhì)，其中同

3、一元素的化合價(jià)和氧化數(shù)兩者的數(shù)值可能是不一物質(zhì)，其中同一元素的化合價(jià)和氧化數(shù)兩者的數(shù)值可能是不同的。同的。下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，但不能表現(xiàn)出來(lái)，只有在特定的裝置發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，但不能表現(xiàn)出來(lái)，只有在特定的裝置中才能使電子的轉(zhuǎn)移變?yōu)殡娮拥亩ㄏ蛞苿?dòng)。中才能使電子的轉(zhuǎn)移變?yōu)殡娮拥亩ㄏ蛞苿?dòng)。1 氧化數(shù)變化與電子轉(zhuǎn)移氧化數(shù)變化與電子轉(zhuǎn)移-2e- - 氧化過(guò)程氧化過(guò)程+2e- - 還原過(guò)程還原過(guò)程Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+2e- - 共軛共軛氧化氧化型型(II)共軛共軛還原還原型型(I)共軛共軛氧化氧化型型(I)共軛共軛還原還原型型(II

4、)+=10.2 電池的電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)電池的電動(dòng)勢(shì)和電極電勢(shì)下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)2 原電池原電池使氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)的裝置使氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)的裝置2.1 裝置裝置2.2 現(xiàn)象現(xiàn)象2.3 電極反應(yīng)與電池反應(yīng)電極反應(yīng)與電池反應(yīng)2.4 鹽橋鹽橋1 檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，有電流流動(dòng)。檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，有電流流動(dòng)。2 銅沉淀，鋅溶解。銅沉淀，鋅溶解。作用作用: 1. 連接外電路，連接外電路，2. 消除液接電勢(shì)消除液接電勢(shì)(K+和和Cl-遷移速率相近遷移速率相近)。制備制備: 瓊脂加入飽和的瓊脂加入飽和的KCl中中, 加熱溶解加熱溶解, 趁熱灌

5、入趁熱灌入U(xiǎn)形管中冷卻。形管中冷卻。電池反應(yīng)：電池反應(yīng)： Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+() 鋅電極：鋅電極：Zn 2e = Zn2+ 氧化半反應(yīng)氧化半反應(yīng)() 銅電極：銅電極：Cu2+ + 2e = Cu 還原半反應(yīng)還原半反應(yīng)電極反應(yīng)電極反應(yīng)( (半反應(yīng)半反應(yīng)) )：下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)3 原電池的符號(hào)原電池的符號(hào)電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+理論上理論上, 任何氧還反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成為原電池。如：任何氧還反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成為原電池。如： 2Fe3+(C1) + Sn2+ (C2) = Fe2+(C3)+ Sn4+(C4)負(fù)極負(fù)極 界面界面 鹽橋鹽橋 界面界面

6、 正極正極 2Fe 3+(C1) + H2 (p) = 2H+(C3) + Fe2+(C2) (-) Pt| H2 (p) , H+(C3) | Fe3+(C1), Fe2+(C3) | Pt (+)(-) (+)|Zn Zn2+ Cu2+ Cu | |(1mol/L) (1mol/L)(-) Pt| Sn2+(C2), Sn4+(C4) | Fe3+(C1), Fe2+(C3) | Pt (+) Pt 是惰性電極是惰性電極, 只起導(dǎo)電作用只起導(dǎo)電作用, 不參與電極反應(yīng)不參與電極反應(yīng).下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)4 電極的表示方法電極的表示方法原電池由原電池由兩個(gè)半電池兩個(gè)半電池構(gòu)成的構(gòu)成的, 半電池又叫

7、半電池又叫電極電極，電極由電極由同一元素的兩種不同的氧化態(tài)同一元素的兩種不同的氧化態(tài)構(gòu)成，故又叫構(gòu)成，故又叫電對(duì)電對(duì)。氣體電極：氣體電極： H+ / H2 ； Cl2 / Cl-金屬電極：金屬電極： Fe2+/ Fe ； Zn2+/ Zn ； Cu2+/ Cu氧化還原電極：氧化還原電極：Sn4+/Sn2+ ；Fe3+/ Fe2+電對(duì)中，氧化數(shù)高的叫電對(duì)中，氧化數(shù)高的叫氧化型氧化型，氧化態(tài)低的叫，氧化態(tài)低的叫還原型還原型。氧化型寫(xiě)在斜線上面，還原型寫(xiě)在斜線的下面。氧化型寫(xiě)在斜線上面，還原型寫(xiě)在斜線的下面。 氧化型氧化型/ 還原型還原型 ，如：，如：Zn2+/ Zn 電化學(xué)中常見(jiàn)的電極有如下幾類(lèi)：

8、100kPa下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)5 電極電勢(shì)的產(chǎn)生電極電勢(shì)的產(chǎn)生產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：金屬金屬M(fèi)中有金屬陽(yáng)離子和自由電子中有金屬陽(yáng)離子和自由電子, 把把M插入含有插入含有該金屬離子該金屬離子Mn+的溶液中時(shí)有兩種傾向。的溶液中時(shí)有兩種傾向。（1）金屬）金屬M(fèi)失去電子進(jìn)入溶液形成失去電子進(jìn)入溶液形成Mn+。 （2） Mn+沉積到金屬表面。沉積到金屬表面。平衡后平衡后, 金屬和溶液間形成金屬和溶液間形成雙電雙電層結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu), 在金屬在金屬-溶液界面間產(chǎn)生電勢(shì)差溶液界面間產(chǎn)生電勢(shì)差, 該該 電勢(shì)差即電勢(shì)差即電極電勢(shì)（電極電勢(shì)（E）。金屬越活潑金屬越活潑, 溶解傾向越大溶解傾向越大, 金屬表面負(fù)電荷越多金屬表

9、面負(fù)電荷越多, 電勢(shì)越負(fù)。電勢(shì)越負(fù)。金屬越不活潑金屬越不活潑, 沉積傾向越大沉積傾向越大, 金屬表面正電荷越多金屬表面正電荷越多, 電勢(shì)越正。電勢(shì)越正。下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)1 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（E o氧化型氧化型/還原型還原型）一定條件下，一定條件下，E 主要取決于主要取決于金屬的活潑性金屬的活潑性，E 反映出金屬反映出金屬得失電子能力的強(qiáng)弱得失電子能力的強(qiáng)弱, 從而比較出氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱。從而比較出氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱。電極電勢(shì)沒(méi)有絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。電極電勢(shì)沒(méi)有絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)氫電極：標(biāo)準(zhǔn)氫電極：298K，100kPa的氫氣通入的氫氣通入1mol/L的的H+溶液中溶液中所構(gòu)成的氫電極

10、為標(biāo)準(zhǔn)氫電極，其電極電勢(shì)值為零。所構(gòu)成的氫電極為標(biāo)準(zhǔn)氫電極，其電極電勢(shì)值為零。10.3 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)和氧化還原反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)和氧化還原反應(yīng)下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)1 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（E o氧化型氧化型/還原型還原型）一定條件下，一定條件下，E 主要取決于主要取決于金屬的活潑性金屬的活潑性，E 反映出金屬反映出金屬得失電子能力的強(qiáng)弱得失電子能力的強(qiáng)弱, 從而比較出氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱。從而比較出氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱。電極電勢(shì)沒(méi)有絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。電極電勢(shì)沒(méi)有絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。2(,100)(, 1/)2g pkPaaqHmolLHeH標(biāo)準(zhǔn)氫電極：標(biāo)準(zhǔn)氫電極：298K，100kPa的

11、氫氣通入的氫氣通入1mol/L的的H+溶液中溶液中所構(gòu)成的氫電極為標(biāo)準(zhǔn)氫電極，其電極電勢(shì)值為零。所構(gòu)成的氫電極為標(biāo)準(zhǔn)氫電極，其電極電勢(shì)值為零。2/0.0000HHEV標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)：一個(gè)電對(duì)的氧化型和還原型一個(gè)電對(duì)的氧化型和還原型都都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的電極電勢(shì)。的電極電勢(shì)。如：如：H+/H2；Fe3+/Fe2+; Cl2/Cl-; I2/I-,10.3 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)和氧化還原反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)和氧化還原反應(yīng)下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)2 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定標(biāo)態(tài)下標(biāo)態(tài)下, 任意兩電極可組成原電池任意兩電極可組成原電池, 已知已知EH+/H2 = 0, 將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與某電極組

12、成原電池將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與某電極組成原電池, 測(cè)出該原電池的電動(dòng)勢(shì)測(cè)出該原電池的電動(dòng)勢(shì), 根據(jù)根據(jù)o=Eo+-Eo- 即可求出任意電極的即可求出任意電極的Eo。E池 = 0.340 V正極： Cu2+ + 2e- - = Cu負(fù)極： 2H+ + 2e- = H2電池反應(yīng)：Cu2+ + H2 = 2H+ + CuE池= ECu2+/Cu- EH+/H2 = 0.340 V EH+/H2 =0所以，Cu2+/Cu = 0.340 V下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)VEZnZn76. 0/2-2Zn/ E,Zn又 如 求可 設(shè) 計(jì) 如 下 電 池22( )|(1.0/) |(1.0/) |(100)( )Zn Znmo

13、lLHmolLHkPaPt-VEEEEEZnZnZnZnHHHZn76. 00000. 0/2222-VECuCu34. 0/22C/ E,uCu如 求可 設(shè) 計(jì) 如 下 電 池22( )(100) |(1.0/) |(1.0/) |( )PtHkPaHmolLCumolLCu-VEEEEECuCuHHCuCuCuH34. 00000. 0/2222-原電池電動(dòng)勢(shì)應(yīng)大于零, 原電池設(shè)計(jì)是否正確可以此為標(biāo)準(zhǔn)2 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定標(biāo)態(tài)下標(biāo)態(tài)下, 任意兩電極可組成原電池任意兩電極可組成原電池, 已知已知EH+/H2 = 0, 將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與某電極組成原電池將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與某電極組成原

14、電池, 測(cè)出該原電池的電動(dòng)勢(shì)測(cè)出該原電池的電動(dòng)勢(shì), 根據(jù)根據(jù)o=Eo+-Eo- 即可求出任意電極的即可求出任意電極的Eo。下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)3 參比電極參比電極4 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表飽和甘汞電極飽和甘汞電極：常稱(chēng)為參比電極，該電極：常稱(chēng)為參比電極，該電極性能穩(wěn)定，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)已準(zhǔn)確測(cè)定。性能穩(wěn)定，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)已準(zhǔn)確測(cè)定。22/0.244Hg ClHgEV電極反應(yīng)電極反應(yīng)：Hg2Cl2(s) + 2e = 2Hg(l) + 2Cl-(aq)各種電極按上述方法可測(cè)得其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，將其按從各種電極按上述方法可測(cè)得其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，將其按從小到大的順序排列就得到小到大的順序排列就得到標(biāo)準(zhǔn)電

15、極電勢(shì)表標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表。（1 1）符號(hào)：）符號(hào)：H H以上為負(fù)值，負(fù)值越大，電極電勢(shì)越低以上為負(fù)值，負(fù)值越大，電極電勢(shì)越低 H H以下為正值，正值越大，電極電勢(shì)越高以下為正值，正值越大，電極電勢(shì)越高（2 2）表的類(lèi)型：）表的類(lèi)型：酸表：酸性介質(zhì)中查酸表酸表：酸性介質(zhì)中查酸表 堿表：堿性介質(zhì)中查堿表堿表：堿性介質(zhì)中查堿表（3）電極反應(yīng)的寫(xiě)法：Zn2+ + 2e = Zn 或 Zn = Zn2+ + 2e下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)Cl22+3Zn+2e-Zn-0.7628-0.44020.00000.3370.5350.7701.0851.3583Fe2 +2e-+Fe+ 2e-2 +H2+ 2e-+H2N

16、iNi-0.23+ 2e-2 +CuCu+ 2e-I2I-2Fe2 + 2e-FeBr2(l)Br-+ 2e-2+ 2e-2Cl-氧化型還原型+ne- /V氧化型的氧化性增強(qiáng)還原型的還原性增強(qiáng)22下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)5 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表的應(yīng)用1 1、判斷氧化劑、還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱、判斷氧化劑、還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱 E Eo o氧化型氧化型/ /還原型還原型 越小，電對(duì)中的越小，電對(duì)中的還原型還原型的的還原能力還原能力越強(qiáng)越強(qiáng) E Eo o氧化型氧化型/ /還原型還原型 越大，電對(duì)中的越大，電對(duì)中的氧化型氧化型的的氧化能力氧化能力越強(qiáng)越強(qiáng)2 2、判斷標(biāo)態(tài)下氧化還原反應(yīng)的、

17、判斷標(biāo)態(tài)下氧化還原反應(yīng)的方向：方向：影響化學(xué)反應(yīng)的因素影響化學(xué)反應(yīng)的因素:酸度、濃度、溫度、壓力等酸度、濃度、溫度、壓力等。標(biāo)態(tài)下標(biāo)態(tài)下,這些都成為定值這些都成為定值, 反應(yīng)方向僅取決于氧化劑、還原劑的本性。反應(yīng)方向僅取決于氧化劑、還原劑的本性。定性地：強(qiáng)定性地：強(qiáng) Ox + Ox + 強(qiáng)強(qiáng) Re = Re = 弱弱 Ox + Ox + 弱弱 ReRe定量地：定量地：氧化劑電對(duì)和還原劑電對(duì)組成原電池，一定有氧化劑電對(duì)和還原劑電對(duì)組成原電池，一定有0-還原劑電對(duì)氧化劑電對(duì)EEEE還原劑電對(duì)氧化劑電對(duì)EEE Eo o大的大的電對(duì)中的電對(duì)中的氧化型氧化型和和 E Eo o小的小的電對(duì)中的電對(duì)中的還原

18、型還原型反應(yīng)生成反應(yīng)生成 E Eo o大的大的電對(duì)中的電對(duì)中的還原型還原型和和 E Eo o小的小的電對(duì)中的電對(duì)中的氧化型氧化型。 A A氧化型氧化型 + + ne = Ane = A還原型還原型E Eo o1 1 B B氧化型氧化型 + + ne = Bne = B還原型還原型E Eo o2 2下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)6 電極電勢(shì)與平衡常數(shù)的關(guān)系電極電勢(shì)與平衡常數(shù)的關(guān)系熱力學(xué)：熱力學(xué)：G 0 逆向進(jìn)行逆向進(jìn)行電化學(xué)：電化學(xué)： 0 0 正向進(jìn)行正向進(jìn)行 0 0)0)例例1、判斷反應(yīng)判斷反應(yīng) Sn + Pb2+ = Pb + Sn2+ 在下列條件下能否進(jìn)行？在下列條件下能否進(jìn)行？ (1)C(Pb2+)=

19、 C(Sn2+)=1.0M; (2) C(Pb2+)=0.10M, C(Sn2+)=2.0M.解解: :(1)(1)即標(biāo)態(tài)下能否進(jìn)行即標(biāo)態(tài)下能否進(jìn)行, 查表得查表得VEVESnSnPbPb14. 0;13. 0/22-2220.0590.05922/11lg0.13lg0.160.1PbPbPbPbPbEEVC- - -2220.0590.05922/11lg0.14lg0.132.0SnSnSnSnSnEEVC- - -VVEEEEPbPbSnSn003. 0)13. 0(16. 0/22-可正向進(jìn)行 010. 0)14. 0(13. 0/22-VEESnSnPbPb(2)非標(biāo)態(tài)下能否進(jìn)行非

20、標(biāo)態(tài)下能否進(jìn)行, 需先計(jì)算非標(biāo)態(tài)下的電極電勢(shì)需先計(jì)算非標(biāo)態(tài)下的電極電勢(shì)非標(biāo)態(tài)下，非標(biāo)態(tài)下，0.5V)時(shí)時(shí), 不能通過(guò)改變離子濃度來(lái)改變反應(yīng)方向。不能通過(guò)改變離子濃度來(lái)改變反應(yīng)方向。下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)練習(xí)：練習(xí)：已知已知EoAg+/Ag = 0.7996 V，Kosp (AgCl) = 1.78 10-10求求EoAgCl/Ag = ?下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)3 濃度、酸度對(duì)氧化還原反應(yīng)方向的影響濃度、酸度對(duì)氧化還原反應(yīng)方向的影響有有H H+ +參加的電極反應(yīng)，應(yīng)考慮酸度對(duì)參加的電極反應(yīng)，應(yīng)考慮酸度對(duì)E E的影響的影響。例例電極反應(yīng)電極反應(yīng) Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H

21、2O, 標(biāo)態(tài)時(shí)為標(biāo)態(tài)時(shí)為 當(dāng)當(dāng)C(H+)為任意值時(shí)為任意值時(shí), E = ？LmolCCCHCrOCr/0 . 13272-32323272722721414/0.0590.0591 lg1.33lg66CrCr OCrCr OCrCr OHHCEECCC-解pHCEHCrOCr1377. 033. 1lg1377. 033. 13272/-pH123456E(V) 1.33 1.19 1.06 0.92 0.78 0.64酸性越強(qiáng)酸性越強(qiáng), 電電對(duì)中氧化型的對(duì)中氧化型的氧化能力越強(qiáng)氧化能力越強(qiáng)KMnO4 + Na2SO3 反應(yīng)的產(chǎn)物與介質(zhì)有關(guān)反應(yīng)的產(chǎn)物與介質(zhì)有關(guān)： 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) MnO4-

22、 + SO32- Mn2+ + SO42-中性介質(zhì)中性介質(zhì) MnO4- + SO32- MnO2 + SO42-堿性介質(zhì)堿性介質(zhì) MnO4- + SO32- MnO42+ + SO42-下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)4 求平衡常數(shù)求平衡常數(shù)例例 298K時(shí)時(shí), 向向0.10 mol/L CuSO4溶液中投入溶液中投入Zn粒粒, 求達(dá)到平衡時(shí)求達(dá)到平衡時(shí)Cu2+的濃度的濃度(利用電極電勢(shì)數(shù)據(jù)利用電極電勢(shì)數(shù)據(jù))解：解：電池反應(yīng)電池反應(yīng) Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+的電極反應(yīng)為的電極反應(yīng)為() 鋅電極：鋅電極： Zn - - 2e = Zn2+ E o- - = - - 0.763V() 銅電極：銅

23、電極： Cu2+2e = Cu Eo+ = 0.337V 372 1.100lg()37.2 2 100.05920.0592nKEEK-lnnFRTKG- - Ko很大，反應(yīng)進(jìn)行得很徹底，平衡時(shí)很大，反應(yīng)進(jìn)行得很徹底，平衡時(shí)Zn2+=0.10 mol/L2+372+2+Zn0.102 10CuCuK 2+39370.10Cu5 10 mol/L2 10- 下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)例例 根據(jù)根據(jù) 下列下列E 值，值，求求AgCl 的的Ksp AgCl(s) + e - - Ag + Cl - - （oxidation reaction） = 0.2223V Ag+ + e - - Ag （reduct

24、ion reaction） = 0.7996V 電池反應(yīng)都是正極的氧化態(tài)把負(fù)電池反應(yīng)都是正極的氧化態(tài)把負(fù)極的還原態(tài)氧化極的還原態(tài)氧化, 故總反應(yīng)為故總反應(yīng)為Ag+ + Cl - - = AgCl(s)解：把兩個(gè)電極反應(yīng)組成如下原電池解：把兩個(gè)電極反應(yīng)組成如下原電池() Ag- -AgCl(s)Cl - -(aq) | | Ag+(aq) Ag()/0.79960.22230.5773AgCl AgAgAgEEEEV-lg()0.0592nKEE-lnnFRTKG- - 下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)4 測(cè)測(cè)pH值值未知未知H+的氫電極和標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成的氫電極和標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成濃差電池濃差電池, 測(cè)定測(cè)定之后之

25、后, 求求未知未知H+氫電極的電勢(shì)氫電極的電勢(shì), 再用再用Nernst 方程求方程求H+, 換算成換算成pH。Pt | H2 (1 bar) | H+(x M) | H+(1.0 M) | H2(1 bar) | Pt(s)正、負(fù)電極的反應(yīng)及電池反應(yīng)為：正、負(fù)電極的反應(yīng)及電池反應(yīng)為：負(fù)極負(fù)極: 2 H+(x M) + 2 e- H2(g, 1 bar) 正極正極: 2 H+(1 M) + 2 e- H2(g, 1 bar)電池反應(yīng)：電池反應(yīng)： 2 H+(1 M) 2 H+(x M)Ecell= 0.0591 lg xEcell = (0.0591) pHpH = Ecell/0.0591下頁(yè)上

26、頁(yè)退出首頁(yè)常用常用pH計(jì)的氫離子濃度指示電極是計(jì)的氫離子濃度指示電極是“玻璃電極玻璃電極”。頭部的球泡頭部的球泡, 由對(duì)由對(duì)H+特殊敏感玻璃薄膜組成特殊敏感玻璃薄膜組成, 內(nèi)裝內(nèi)裝pH一定的緩一定的緩沖溶液沖溶液, 插入一個(gè)插入一個(gè)Ag-AgCl電極。膜兩側(cè)電極。膜兩側(cè)pH不同時(shí)不同時(shí), 產(chǎn)生膜電勢(shì)。產(chǎn)生膜電勢(shì)。球泡內(nèi)溶液球泡內(nèi)溶液pH固定固定, 則玻璃膜電勢(shì)隨球泡外溶液的則玻璃膜電勢(shì)隨球泡外溶液的pH變化變化, 故故可用它作為可用它作為H+指示電極。球泡內(nèi)緩沖溶液的指示電極。球泡內(nèi)緩沖溶液的H+常為常為0.10M。玻璃電極和待測(cè)溶液組成電極可寫(xiě)作：玻璃電極和待測(cè)溶液組成電極可寫(xiě)作：其電極其電

27、極電勢(shì)：電勢(shì)：將玻璃電極和飽和甘汞電極一起插入待測(cè)溶將玻璃電極和飽和甘汞電極一起插入待測(cè)溶液液, 組成原電池：組成原電池：下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)該電池的電動(dòng)勢(shì)：該電池的電動(dòng)勢(shì)：式中式中EG是各玻璃電極的儀器常數(shù)是各玻璃電極的儀器常數(shù), 隨玻璃膜和球內(nèi)隨玻璃膜和球內(nèi)HCl濃濃度而異。實(shí)際上度而異。實(shí)際上, 先用已知先用已知pH的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校訂上述常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校訂上述常數(shù), 然后直接測(cè)定然后直接測(cè)定E池池, 即可知待測(cè)溶液的即可知待測(cè)溶液的pH。下頁(yè)上頁(yè)退出首頁(yè)一定介質(zhì)中一定介質(zhì)中, 某元素各種某元素各種氧化態(tài)之間電極電勢(shì)的氧化態(tài)之間電極電勢(shì)的關(guān)系圖叫元素電勢(shì)圖。關(guān)系圖叫元素電勢(shì)圖。1、由已知、由已知 E 0求未知求未知 E 0:323212/()