氧還反應(yīng)的配平

第一頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.1基本概念7.2氧化還原方程式的配平7.3高溫氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性及埃靈罕姆圖7.4水溶液中氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性和電極電勢(shì)7.5電勢(shì)數(shù)據(jù)的圖示法7.6影響氧化還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)因素和氧化還原反應(yīng)機(jī)理TheprimaryconceptsofredoxreactionsBalancingredoxequationsSpontaneityofredoxreactionsathightemperatureandthediagramofllinghamSpontaneityofredoxreactionsinaqueoussolutionandelectrodepotentialDiagrammaticrepresentationsofelectrodepotentialInfluenceofdynamicfactorsonredoxreactionsandmechanismofredoxreactions第二頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.1.1氧化與還原(oxidizationandreduction)

（1）氧化還原概念的發(fā)展

起先2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)

與氧結(jié)合后來(lái)Mg→Mg2++2e

電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)在2P(s)+2Cl2(g)=2PCl3(l)

電子偏移7.1基本概念指某元素的一個(gè)原子的荷電數(shù)，該荷電數(shù)是假定把每一化學(xué)鍵中的電子指定給電負(fù)性更大的原子而求得的.（2）氧化數(shù)氧化劑：electronacceptor還原劑：electrondonor氧化：氧化數(shù)增加的過(guò)程還原：氧化數(shù)降低的過(guò)程第三頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三

(1)離子型化合物中，元素的氧化數(shù)等于該離子所帶的電荷數(shù)；(2)共價(jià)型化合物中，共用電子對(duì)偏向于電負(fù)性大的原子，兩原子的形式電荷數(shù)即為它們的氧化數(shù)；(3)單質(zhì)中，元素的氧化數(shù)為零；(4)中性分子中，各元素原子的氧化數(shù)的代數(shù)和為零，復(fù)雜離子的電荷等于各元素氧化數(shù)的代數(shù)和.7.1.2確定氧化值的規(guī)則(therulesforthedeterminationofoxidationnumber)⑸氫的氧化數(shù)一般為+1,在金屬氫化物中為-1，如⑹氧的氧化數(shù)一般為-2,在過(guò)氧化物中為-1，如在超氧化物中為-0.5，如，在氧的氟化物中為+1或+2，如第四頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Question1什么是“氧化數(shù)”？它與“化合價(jià)”有否區(qū)別？第五頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.1.3氧化還原電對(duì)（redoxcouple）對(duì)氧化還原反應(yīng)

Cu2++Zn=Zn2++CuO1R1O2R2Cu2+/Cu，Zn2+/Zn稱為氧化還原電對(duì)，氧化態(tài)和還原態(tài)成共軛關(guān)系.顯然●

氧化劑降低氧化值的趨勢(shì)越強(qiáng)，其氧化能力越強(qiáng)，其共軛還原劑氧化值升高趨勢(shì)越弱.●

反應(yīng)一般按較強(qiáng)的氧化劑與較強(qiáng)的還原劑相互作用的方向進(jìn)行.●

共軛關(guān)系可用半反應(yīng)式表示：Cu2++2e-CuZnZn2++2e-第六頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.2.1氧化值法(theoxidationnumbermethod)(1)配平原則整個(gè)反應(yīng)被氧化的元素氧化值的升高總數(shù)與被還原的元素氧化值的降低總數(shù)相等.7.2氧化還原方程式的配平

(balancingofoxidation-reductionequation)●寫出未配平的基本反應(yīng)式，在涉及氧化還原過(guò)程的有關(guān)原子上方標(biāo)出氧化值.●計(jì)算相關(guān)原子氧化值上升和下降的數(shù)值●用下降值和上升值分別去除它們的最小公倍數(shù)，即得氧化劑和還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù).●平衡還原原子和氧化原子之外的其他原子，在多數(shù)情況下是H原子和O原子.●最后將箭頭改為等號(hào).(2)配平步驟第七頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三用氧化值法配平氯酸與磷作用生成氯化氫和磷酸的反應(yīng).●HClO3+P4→HCl+H3PO4+50-1+5●HClO3+P4→HCl+H3PO4(-1)–(+5)=-6[(+5)–0]×4=+20●10HClO3+3P4→10HCl+12H3PO4●10HClO3+3P4+18H2O→10HCl+12H3PO4●10HClO3+3P4+18H2O=10HCl+12H3PO4Example1Solution第八頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.2.2半反應(yīng)法（離子—電子法）

(thehalf-reactionmethod:ionelectron)(1)配平原則●電荷守恒：得失電子數(shù)相等●質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后各元素原子總數(shù)相等●用離子式寫出主要反應(yīng)物和產(chǎn)物（氣體、純液體、固體和弱電解質(zhì)則寫分子式）.●將反應(yīng)分解為兩個(gè)半反應(yīng)式，配平兩個(gè)半反應(yīng)的原子數(shù)及電荷數(shù).●根據(jù)電荷守恒，以適當(dāng)系數(shù)分別乘以兩個(gè)半反應(yīng)式，然后合并，整理，即得配平的離子方程式；有時(shí)根據(jù)需要可將其改為分子方程式.(2)配平步驟第九頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三用半反應(yīng)法配平下列反應(yīng)方程式Example2MnO4-+SO32-=SO42-+Mn2+(2)MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O①SO32-+H2O=SO42-+2H++2e-②(3)①×2+②×5得2MnO4-+16H++10e-=2Mn2++8H2O+)5SO32-+5H2O=5SO42-+10H++10e-2MnO4-

+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+3H2OSolution第十頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三用半反應(yīng)法配平

Cl2(g)+NaOHNaCl+NaClO3SolutionExample3Cl2(g)+2e-=2Cl-①Cl2(g)+12OH-=2ClO3-+6H2O+10e-②①×5+②得6Cl2(g)+12OH-=10Cl-+ClO3-+6H2O化簡(jiǎn)得：3Cl2(g)+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O3Cl2(g)+6NaOH

=5NaCl

+NaClO3+3H2O第十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Solution配平方程式Cr(OH)3(s)+Br2(l)+KOHK2CrO4+KBrCr(OH)3(s)+Br2(l)CrO42-+Br-Br2(l)+2e-=2Br-①Cr(OH)3(s)+8OH-=CrO42-+3OH-+4H2O+3e-即:

Cr(OH)3(s)+5OH-=CrO42-+4H2O+3e-②①×3+②×2得2Cr(OH)3(s)+3Br2(l)+10OH-=2CrO42-+6Br-+8H2O2Cr(OH)3(s)+3Br2(l)+10KOH=2K2CrO4+6KBr+8H2OExample4第十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三配平方程式①×24+②×5得Solution①②Example5第十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三SolutionC+2H2O=CO2+4H++4e-①2Ca3(PO4)2+6SiO2+10H2O+20e-=6CaSiO3+P4+20OH-②①×5+②得2Ca3(PO4)2+6SiO2+5C=6CaSiO3+P4+5CO2用半反應(yīng)法配平方程式Ca3(PO4)2+C+SiO2CaSiO3+P4+CO2Example6第十四頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三

酸性介質(zhì)：多n個(gè)O加2n個(gè)H+，另一邊加n個(gè)H2O堿性介質(zhì)：多n個(gè)O加n個(gè)H2O，另一邊加2n個(gè)OH-中性介質(zhì)：左邊多n個(gè)O加n個(gè)H2O，右邊加2n個(gè)OH-

右邊多n個(gè)O加2n個(gè)H+，左邊加n個(gè)H2O其實(shí)，往往是最簡(jiǎn)單的H+、OH-和H2O很難配平，這里介紹一種方法供參考：第十五頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Ellingham圖對(duì)一個(gè)具體反應(yīng)而言，如果將一定溫度區(qū)間內(nèi)反應(yīng)的焓變和熵變近似地看作常數(shù)，由

知，以DGq對(duì)T作圖應(yīng)該得到斜率為-DSq

的直線.DGq-T

圖又叫埃靈罕姆圖，可十分方便地用于討論高溫下的某些氧化還原過(guò)程.DGq=DHq+TDSq

7.3高溫氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性及埃靈罕姆圖(spontaneityofredoxreactionsathightemperatureandthediagramofEllingham)

第十六頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三

若DGq

(M,MOx)>0，則金屬氧化物在該溫度下分解.DGq

(C,CO2)，DSq

≈0

①C(s)+O2(g)=CO2(g)DGq

(C,CO)，DSq

>0

②2C(s)+O2(g)=2CO

(g)DGq

(CO,CO2)③2CO(s)+O2(g)=2CO2(g)DGq

(M,MOx)

④(2/x)M(s或1)+O2(g)=(2/x)MOx(s)DSq

<0從圖中可以看出用①～③分別減去④得C(s)+(2/x)MOx(s)=(2/x)M(l)+CO2(g)2C(s)+(2/x)MOx(s)=(2/x)M(l)+2CO(g)2CO(g)+(2/x)MOx(s)=(2/x)M(l)+2CO2(g)第十七頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三顯然，只要在給定的溫度區(qū)間內(nèi)金屬氧化反應(yīng)的線段處于C和CO氧化反應(yīng)的任一線段上方，相應(yīng)的熱還原反應(yīng)在熱力學(xué)上才是允許的同理也適用于非碳還原劑的還原反應(yīng).如果用金屬M(fèi)’代替C或CO，應(yīng)該得到：DGq

=DGq(M’,M’Ox)–DGq(M,MOx)這意味著只要

DGq(M,MOx)的線段處于DGq(M’,M’Ox)線段上方，金屬M(fèi)’就可用來(lái)還原金屬M(fèi)的氧化物DGq

<0DGq

=DGq(C,CO)–DGq(M,MOx)DGq

=DGq(CO,CO2)–DGq(M,MOx)則DGq

=DGq(C,CO2)–DGq(M,MOx)第十八頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三

MgO被C還原的最低溫度是多少？寫出總反應(yīng)方程式.MgO的線段在1800℃附近上升至C→CO線段以上，這個(gè)溫度就是MgO被C還原的最低溫度相減即得簡(jiǎn)化2C(s)+O2(g)=2CO(g)2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)2C(s)+2MgO

(s)=2Mg(s)+CO(g)C(s)+MgO

(s)=Mg(s)+CO(g)C和Mg的氧化反應(yīng)分別為Example7Solution第十九頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.4水溶液中氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性和電極電勢(shì)(spontaneityofredoxreactionsinaqueoussolutionsandelectrodepotential)7.4.1氧化還原與化學(xué)電池(redoxandgalvaniccells)(1)銅鋅原電池，亦叫

Daniell電池工作狀態(tài)的化學(xué)電池同時(shí)發(fā)生三個(gè)過(guò)程：●兩個(gè)電極表面分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)●電子流過(guò)外電路●離子流過(guò)電解質(zhì)溶液第二十頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三作用：

●讓溶液始終保持電中性使電極反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行

●消除原電池中的液接電勢(shì)（或擴(kuò)散電勢(shì)）通常內(nèi)盛飽和KCl溶液或NH4NO3溶液(以瓊膠作成凍膠).(2)鹽橋第二十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三

M活潑M不活潑稀溶解>沉積沉積>溶解----++++++++--------++++++++--------溶解沉淀7.4.2電極電勢(shì)的產(chǎn)生(thecharacterizationofelectrodepotentials)濃雙電層理論第二十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.4.3電極的類型與原電池的表示法(thevarioustypesofelectrodeandthenotationofgalvaniccells)(1)電極類型●金屬-金屬離子電極電極反應(yīng)電極符號(hào)Zn2++2e-ZnZn(s)∣Zn2++(aq)●氣體-離子電極電極反應(yīng)電極符號(hào)2H+(aq)+2e-H2(g)Pt∣H2(g)∣H+(aq)●金屬-金屬難溶鹽電極電極反應(yīng)電極符號(hào)AgCl(s)+e-Ag(s)+Cl-(ag)Ag-AgCl(s)∣Cl-(aq)●氧化還原電極或濃差電極電極反應(yīng)電極符號(hào)Fe3+(aq)+e-Fe2+(ag)Pt∣Fe3+(aq,c1),Fe2+(aq,c2)第二十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三(2)

原電池的表示法(一)Zn∣Zn2+(lmol·L-1)‖Cu2+(lmol·L-1)∣Cu(s)(+)界c1

鹽c2

界面橋面(一)Pt︱H2(105Pa)∣H+(lmol·L-1)‖Cu2+(lmol·L-1)∣Cu(s)(+)第二十四頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.4.4標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(standardelectrodepotential)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)

是指標(biāo)準(zhǔn)電極的電勢(shì).凡是符合標(biāo)準(zhǔn)態(tài)條件的電極都是標(biāo)準(zhǔn)電極.這里在強(qiáng)調(diào)以下標(biāo)準(zhǔn)態(tài):●所有的氣體分壓均為1×105Pa●溶液中所有物質(zhì)的活度均為1mol·Kg-1●所有純液體和固體均為1×105Pa條件下最穩(wěn)定或最常見單質(zhì)(2)

標(biāo)準(zhǔn)氫電極

事實(shí)上,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的絕對(duì)值是無(wú)法測(cè)定的.于是建立了標(biāo)準(zhǔn)氫電極.

表示為:H+H2(g)Pt第二十五頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三(3)甘汞電極

由于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的制作和使用都很困難,平時(shí)人們采用相對(duì)穩(wěn)定的甘汞電極作參比電極.表示方法:

Pt,Hg(1)Hg2Cl2(s)Cl-(2.8molL-1)電極反應(yīng):

Hg2Cl2(s)+2e-2Hg(l)+2Cl-(aq)標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極:

c(Cl-)=1.0molL-1

Eq

(Hg2Cl2/Hg)=0.2628V飽和甘汞電極:

c(Cl-)=2.8molL-1(KCl飽和溶液)

E(Hg2Cl2/Hg)=0.2415V第二十六頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三(4)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定這樣,就依次可測(cè)出各個(gè)電極在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的電極.第二十七頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二十八頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三●采用還原電勢(shì)●Eq小的電對(duì)對(duì)應(yīng)的還原型物質(zhì)還原性強(qiáng)

Eq大的電對(duì)對(duì)應(yīng)的氧化型物質(zhì)氧化性強(qiáng)●Eq無(wú)加和性●一些電對(duì)的Eq與介質(zhì)的酸堿性有關(guān),因此有表和表(5)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表第二十九頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Question2依據(jù)電極電勢(shì)能否確定氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物?第三十頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.4.5和電極電勢(shì)的關(guān)系第三十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三SolutionExample8第三十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Question3同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下組成原電池,為什么得到的電動(dòng)勢(shì)可以有不同的數(shù)值?第三十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.4.6能斯特方程式(Nernstequation)(1)能斯特方程式第三十四頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三(2)影響電極電勢(shì)的因素

●

氧化型或還原型的濃度或分壓●介質(zhì)的酸堿性SolutionExample9第三十五頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三SolutionExample10第三十六頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Ag●

沉淀的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響Example11第三十七頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Solution第三十八頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三減小減小減小電對(duì)Eq/vEqc(Ag)+AgI(s)+e-Ag+I-

-0.152AgBr(s)+e-Ag+Br-+0.071AgCl(s)+e-Ag+Cl-+0.221Ag++e-Ag+0.799由上例可以看出，沉淀的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響是很大的！

氧化型形成沉淀，Eq↓，還原型形成沉淀，Eq↑，氧化型和還原型都形成沉淀，看二者sp的相對(duì)大小.Kq第三十九頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Example12Solution第四十頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三第四十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Cu氨水●配合物的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響Cu2+Example13Solution第四十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三第四十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三Example14Solution

氧化型形成配合物，Eq↓還原型形成配合物，Eq↑氧化型和還原型都形成配合物，看兩者的相對(duì)大小.第四十四頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三●弱電解質(zhì)的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響Example15Solution第四十五頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.4.7電極電勢(shì)的應(yīng)用（applicationofelectrodepotentials）(1)確定金屬的活動(dòng)性順序(2)計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)(3)判斷氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱(4)判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向(5)選擇合適的氧化劑和還原劑(6)判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的次序(7)求平衡常數(shù)(8)求溶度積常數(shù)(9)估計(jì)反應(yīng)進(jìn)行的程度(10)求溶液的pH值(11)配平氧化還原反應(yīng)方程式第四十六頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三(1)確定金屬的活動(dòng)性順序試確定金屬Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Pb在水溶液中的活動(dòng)性順序.由以上數(shù)據(jù)可知，活動(dòng)性順序?yàn)椋篗n>Zn>Cr>Fe>Co>Ni>Pb

Solution

查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表得：Example16第四十七頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三(2)計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)計(jì)算下列原電池在298K時(shí)的電動(dòng)勢(shì)，指出正、負(fù)極，寫出電池反應(yīng)式.查表知：Pt|Fe2+(1.0mol.L-1),Fe3+(0.10mol.L-1)||-NO3(1.0mol.L-1),HNO2(0.010mol.L-1L),H+(1.0mol.L-1)|PtNO3+3H++2e

-HNO2+H2O

E0=0.94V

-

-Fe3++e

-Fe2+

E0=0.771VSolutionExample17將各物質(zhì)相應(yīng)的濃度代入Nernst方程式由于電池反應(yīng)式：EMF

=E(+)-E(-)=0.94-0.771=0.169VE(NO3/HNO2)>E(Fe3+/Fe2+)

-NO3+3H++2Fe

2+=HNO2+H2O+2Fe3+

-第四十八頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三氧化態(tài)+ne-

還原態(tài)

Eq/v氧化態(tài)的氧化性增強(qiáng)還原態(tài)的還原性增強(qiáng)-3.045-0.7630.0000.3371.362.87Li++e-LiZn2++2e-Zn

2H++2e-H2

Cu2++2e-Cu

Cl2+2e-2Cl-

F2+2e-2F-

(3)判斷氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱顯然，下面電對(duì)的氧化態(tài)可以氧化上面電對(duì)的還原態(tài)，有人把它叫作對(duì)角線規(guī)則。第四十九頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三當(dāng)外界條件一定時(shí)，反應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，反應(yīng)的方向就取決于氧化劑或還原劑的本性.判斷反應(yīng)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+

能否自發(fā)由左向右進(jìn)行？

因?yàn)?還原性Cu>Fe2+

氧化性Fe3+>Cu2+，故上述反應(yīng)可由左向右自發(fā)進(jìn)行Solution(4)判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向Example18查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表得：第五十頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三有一含有Cl-、Br-、I-的混合溶液，欲使I-氧化為I2，而Br-和Cl-不發(fā)生變化.在常用的氧化劑H2O2、Fe2(SO4)3和KMnO4中選擇哪一種合適？Solution

查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表得：(5)選擇合適的氧化劑和還原劑Example19第五十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三即：一種氧化劑可以氧化幾種還原劑時(shí)，首先氧化最強(qiáng)的還原劑.同理，還原劑首先還原最強(qiáng)的氧化劑.注意：上述判斷只有在有關(guān)的氧化還原反應(yīng)速率足夠大的情況下才正確.(6)判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的次序第五十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三求下列反應(yīng)在298K時(shí)的平衡常Kq

Zn+Cu2+(1.0mol/L)=Zn2+(1.0mol/L)+Cu查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表得：Solution(7)求平衡常數(shù)Example20第五十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三求：PbSO4的溶度積已知PbSO4+2e-Pb+SO4

Eq

=-0.359V2-Pb2++2e-PbEq

=-0.126VSolution把以上兩電極反應(yīng)組成原電池，則電Pb2+/Pb為正極，PbSO4/Pb為負(fù)極，電池反應(yīng)為：(8)求溶度積常數(shù)Example21所以Kq

=5.56×107(此即氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù))第五十四頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三

正、負(fù)極標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)差值越大，平衡常數(shù)也就越大，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底.因此，可以直接利用Eq

的大小來(lái)估計(jì)反應(yīng)進(jìn)行的程度.一般的，平衡常數(shù)Kq=105，反應(yīng)向右進(jìn)行程度就算相當(dāng)完全了.當(dāng)n=1時(shí)，相應(yīng)的Eq=0.3V，這是一個(gè)直接從電勢(shì)的大小來(lái)衡量反應(yīng)進(jìn)行程度的有用數(shù)據(jù).(9)估計(jì)反應(yīng)進(jìn)行的程度第五十五頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三298K時(shí)，測(cè)得下列原電池電動(dòng)勢(shì)為0.460V，求溶液的pH值.得：Solution(10)求溶液的pH值Zn|Zn2+(1.00mol/L)||H+(?)|H2(100kPa),PtZn+2H+=Zn2++H2

E=0.460VE(Zn2+/Zn)=-0.763VE(H+/H)=0.000VExample22第五十六頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表，完成并配平下列方程式MnO4-+Br-+H+

Solution

查表，找出氧化劑MnO4-

和還原劑Br-的相應(yīng)電對(duì)MnO4-+8H++5e-Mn2++4H2OEθ=1.51VBr2+2e-2Br-

Eθ=1.07V(11)配平氧化還原反應(yīng)方程式Example23求電子得失數(shù)相等2×）MnO4-+8H++5e-Mn2++4H2O+5×）Br2+2e-2Br-2MnO4-+10Br-+8H+2Mn2++5Br2+4H2O依據(jù)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)相等，寫成分子方程式2KMnO4

+10KBr+8H2SO4=2MnSO4+5Br2+4H2O+6K2SO4第五十七頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.5.1元素電勢(shì)圖(latimerdiagram)1.229V

n=27.5電勢(shì)數(shù)據(jù)的圖示法(diagrammaticrepresentationofpotentials)(1)Latimer圖又叫元素電勢(shì)圖.是將某元素各物種按氧化態(tài)從高到低的方向自左至右順序排列（也有相反方向的），元素的氧化值標(biāo)在各物種的下方（或上方），橫線上方注明兩物種構(gòu)成的電對(duì)的E（Ox/Red）值.如氧的元素電勢(shì)圖：第五十八頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三0.337Vlatimer圖的應(yīng)用●判斷歧化反應(yīng)能否發(fā)生第五十九頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三+）●計(jì)算不相鄰物種之間電對(duì)的電極電勢(shì)(nx)第六十頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三已知Br的元素電勢(shì)圖如下0.61Example24Solution(a)第六十一頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三0.52V0.76V(b)顯然，(c)第六十二頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三7.5.2弗洛斯特圖(Frostdiagram)用電對(duì)X(n)/X(0)的nEq

(Ox/Red)對(duì)氧化值n

作圖得弗洛斯特圖(Frostdiagram).Eq

(Ox/Red)前邊的系數(shù)n

是氧化值的變化值(即氧化值).(1)Frost圖的制作查得酸性溶液中氧和鉈的拉蒂麥爾圖分別為Example25試?yán)L出各自的弗洛斯特圖.第六十三頁(yè)，共六十九頁(yè)，編輯于2023年，星期三將O2(0)/O2(0)電對(duì)和T1(0)電對(duì)的有關(guān)數(shù)據(jù)列表Solution以nEq

(Ox/Red)值對(duì)氧化值繪圖在酸性(實(shí)線)和堿性(點(diǎn)線)溶液中的弗洛斯特圖鉈在酸性溶液中的弗洛斯特圖0+1+2+3氧化值0-1-2+1+2TlTl+Tl3+nE/V電對(duì)O2(0)/O2(0)000O2(0)/H2O2(-1)+0.70-1-0.70O2(0)/H2O(-2)+1.23