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1、上页上页下页下页目录目录返回返回Oxidation-reduction reactionChapter 6氧化还原反应氧化还原反应第第 6 章章上页上页下页下页目录目录返回返回6.1 6.1 氧化还原的基本概念氧化还原的基本概念起先起先 2 2Mg(s)+OMg(s)+O2 2(g)=2MgO(s)(g)=2MgO(s)与氧结合与氧结合后来后来 MgMgMgMg2+2+2e +2e 电子转移电子转移现在现在 2 2P(s)+3ClP(s)+3Cl2 2(g)=2PCl(g)=2PCl3 3(l)(l)电子偏移电子偏移 如何确定一个反应有电子得失或偏移如何确定一个反应有电子得失或偏移,就需要定义

2、氧化数就需要定义氧化数.氧化数是氧化数是 指某元素的一个原子的荷电数,该荷电数是假定指某元素的一个原子的荷电数,该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。6.1.1 6.1.1 氧化与还原的本质氧化与还原的本质电子转移电子转移 氧化还原反应氧化还原反应:物质在化学反应中有电子得失或电子对发物质在化学反应中有电子得失或电子对发生偏移的反应生偏移的反应.覆覆盖盖范范围围扩扩大大6.1.2 6.1.2 氧化数氧化数上页上页下页下页目录目录返回返回离子型化合物中,元素的氧化数等于该离子所带的电荷数;离子型化合物中,元素的氧化数

3、等于该离子所带的电荷数;共价型化合物中,共用电子对偏向于电负性大的原子,两原共价型化合物中,共用电子对偏向于电负性大的原子,两原子的形式电荷数即为它们的氧化数;子的形式电荷数即为它们的氧化数;单质中,元素的氧化数为零;单质中,元素的氧化数为零;中性分子中,各元素原子的氧化数的代数和为零中性分子中,各元素原子的氧化数的代数和为零 ,复杂离子,复杂离子的电荷等于各元素氧化数的代数和的电荷等于各元素氧化数的代数和.氢的氧化数一般为氢的氧化数一般为+1,在金属氢化物中为在金属氢化物中为 -1,如,如NaH;氧的氧化数一般为氧的氧化数一般为-2,在过氧化物中为在过氧化物中为 -1,如,如 H2O2,在超

4、氧化在超氧化物中物中 为为-0.5,如,如KO2,在氧的氟化物中,在氧的氟化物中 为为 +2 或或+1 如如OF2、O2F2在所有的氟化物中,氟的氧化物都为在所有的氟化物中,氟的氧化物都为-1-1。上页上页下页下页目录目录返回返回Solution 设题给化合物中设题给化合物中S S原子的氧化数依次为原子的氧化数依次为x x1 1,x x2 2,x x3 3,x x4 4和和x x5 5,根据上述有关规则可得根据上述有关规则可得:(a)2(+1)+1(x 1)+4(-2)=0 x 1=+6(b)2(+1)+2(x 2)+3(-2)=0 x 2=+2(c)2(+1)+2(x 3)+6(-2)+2(

5、-1)=0 x 3=+6(7)?(d)1(x 4)+3(-2)=-2 x 4=+4(e)4(x 5)+6(-2)=-2 x 5=+2.5Question 2Question 2 确定下列化合物中确定下列化合物中S S原子的氧化数:原子的氧化数:(a)H2SO4;(b)Na2S2O3;(c)K2S2O8;(d)(d);(e)(e)。K K K K2 2 2 2S S S S2 2 2 2O O O O8 8 8 8:K-0-SO:K-0-SO:K-0-SO:K-0-SO2 2 2 2-O-O-SO-O-O-SO-O-O-SO-O-O-SO2 2 2 2-O-K.-O-K.-O-K.-O-K.上页

6、上页下页下页目录目录返回返回氧化氧化(oxidationoxidation):氧化数增加的过程氧化数增加的过程(Zn-2eZn2+)还原还原(reductionreduction):氧化数降低的过程氧化数降低的过程(Cu2+2eCu)氧化剂氧化剂(oxidizing agentoxidizing agent):得电子的物质得电子的物质还原剂还原剂(reducing agentreducing agent):失电子的物质失电子的物质有关名词有关名词 氧化还原反应(氧化还原反应(Oxidation-reduction reactionOxidation-reduction reaction):):

7、指电子指电子由还原剂向氧化剂转移的反应。由还原剂向氧化剂转移的反应。通式:氧化态通式:氧化态+ne=+ne=还原态还原态上页上页下页下页目录目录返回返回6.1.3 6.1.3 氧化还原半反应式氧化还原半反应式对氧化还原反应对氧化还原反应 Cu2+Zn=Zn2+Cu O1 R2 O2 R1 Cu2+/Cu ,Zn2+/Zn 称为氧化还原电对,氧化态和还称为氧化还原电对,氧化态和还原态构成原态构成氧化还原共轭关系氧化还原共轭关系.共轭关系可用半反应式表示:共轭关系可用半反应式表示:Cu2+2e-Cu Zn Zn2+2e-氧化剂降低氧化数的趋势越强,其氧化能力越强,其共氧化剂降低氧化数的趋势越强,其

8、氧化能力越强,其共 轭还原剂氧化数升高趋势越弱,反之亦然。轭还原剂氧化数升高趋势越弱,反之亦然。反应一般按较强的氧化剂与较强的还原剂相互作用的方反应一般按较强的氧化剂与较强的还原剂相互作用的方 向进行向进行.上页上页下页下页目录目录返回返回半反应式的规律半反应式的规律:半反应式的书写格式是统一的半反应式的书写格式是统一的还原反应。如,还原反应。如,Cu2+2e Cu 半反应式中同一元素的不同氧化态之间的关系如半反应式中同一元素的不同氧化态之间的关系如Cu2+/Cu ,Zn2+/Zn 称为氧化还原电对。称为氧化还原电对。半反应式必须是配平的,配平的原则相同于通常的化学方半反应式必须是配平的,配平

9、的原则相同于通常的化学方 程式。程式。一个半反应中发生氧化数变动的元素只有一种,半反应中一个半反应中发生氧化数变动的元素只有一种,半反应中 可能还有非氧化还原组份可能还有非氧化还原组份.如:如:MnO4-+8H+5e=Mn2+4H2O 上页上页下页下页目录目录返回返回6.2 6.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 整个反应被氧化的元素氧化数的升高总数与被还原的整个反应被氧化的元素氧化数的升高总数与被还原的元素氧化数的降低总数相等。元素氧化数的降低总数相等。(2)(2)配平步骤配平步骤6.2.1 6.2.1 氧化数法氧化数法(1)(1)配平原则配平原则 写出未配平的基本反应式,

10、在涉及氧化还原过程的有关写出未配平的基本反应式,在涉及氧化还原过程的有关原子上方标出氧化数。以氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸原子上方标出氧化数。以氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸的反应为例:的反应为例:+5 0 -1 +5 HClO3+P4 HCl+H3PO4上页上页下页下页目录目录返回返回 计计算算相相关关原原子子氧氧化化数数上上升升和和下下降降的的数数值值。例例如如,本本例例中中 Cl 原原子子氧氧化化数数下下降降值值为为 6(-1)(+5),4 4个个P原原子子氧氧化化数上升值为数上升值为20(+5)04 。用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数(60

11、),(60),即得即得氧化剂和还原剂的化学计量数。本例中氧化剂和还原剂的化氧化剂和还原剂的化学计量数。本例中氧化剂和还原剂的化学计量数为学计量数为10和和3:10 HClO3+3 P4 10 HCl+12 H3PO4 平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子,在多数情况下在多数情况下是是H原子、原子、O原子或原子或H H2 2OO。10 HClO3+3 P4+18 H2O 10 HCl+12 H3PO4上页上页下页下页目录目录返回返回6.2.2 6.2.2 半反应法半反应法(离子离子电子法电子法)任何氧化还原反应都可看作由两个半反应组成,例如:任何氧化还原反应都

12、可看作由两个半反应组成,例如:2 Na(s)+Cl2(g)2 NaCl(s)可分为:可分为:2 Na 2 Na+2e (氧化半反应氧化半反应)Cl2+2 e 2 Cl (还原半反应还原半反应)像任何其他化学反应式一样,离子像任何其他化学反应式一样,离子-电子方程式必须反电子方程式必须反映化学变化过程的实际。映化学变化过程的实际。上页上页下页下页目录目录返回返回用半反应法配平下列反应方程式用半反应法配平下列反应方程式SolutionQuestionQuestion +6H+=2Mn2+3H2O(1)+=+Mn2+(2)+8H+5e-=Mn2+4H2O +H2O=+2H+2e-(3)2+5得得 +

13、16H+10e-=2Mn2+8H2O+)+5H2O=+10H+10e-上页上页下页下页目录目录返回返回6.3 6.3 原电池和电极电位原电池和电极电位 将自发氧化还原反应的化学能转化为电能的装置将自发氧化还原反应的化学能转化为电能的装置(化学化学能转化为电能的一种装置能转化为电能的一种装置)。另一种电化学电池,利用外部电源提供的电能引发非另一种电化学电池,利用外部电源提供的电能引发非自发氧化还原反应的装置。自发氧化还原反应的装置。原电池原电池(galvanic cell,or voltaic cell galvanic cell,or voltaic cell)电解池电解池(Electroly

14、tic cellElectrolytic cell)上页上页下页下页目录目录返回返回6.3.1 6.3.1 原电池原电池工作状态的化学电池同时发生三个过程:工作状态的化学电池同时发生三个过程:两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应 电子流过外电路电子流过外电路 离子流过电解质溶液离子流过电解质溶液上页上页下页下页目录目录返回返回 作用:作用:让溶液始终保持电中性让溶液始终保持电中性,使电极反应得以继续进行使电极反应得以继续进行 消除原电池中的液接电位(或扩散电位)消除原电池中的液接电位(或扩散电位)通常内盛饱和通常内盛饱和 KCl 溶液或溶液或 NH4NO

15、3 溶液溶液(以琼胶作成冻胶以琼胶作成冻胶)。盐桥盐桥上页上页下页下页目录目录返回返回M活泼活泼:溶解溶解 沉积沉积 稀稀-+-电极电位的产生电极电位的产生双电层理论双电层理论M不活泼不活泼:沉积沉积 溶解溶解+-浓浓溶解溶解沉淀沉淀上页上页下页下页目录目录返回返回电池中电子流从阴极流向阳极电池中电子流从阴极流向阳极上页上页下页下页目录目录返回返回原电池的表示法原电池的表示法界面界面 界面界面 c c1 1 盐桥盐桥 c c2 2 界面界面 (一一)PtH2(105Pa)H+(lmol L-1)Cu2+(lmol L-1)Cu(s)(+)原电池的电动势原电池的电动势 E池池 正正 负负上页上页

16、下页下页目录目录返回返回R习惯上写在左面的电极为负极,写在右面的电极为正极;R两电极间的溶液须注明浓度;R用单线“”表示有相界;R气体不能直接作为电极,必须依附于不活泼金属,如Pt,(但写时经常省略),电极旁的溶液均假定已为电极上的气体所饱和;R如两电极间的溶液不相同时,用盐桥联接两极,电池符号有“”表示。惰性电极:惰性电极:只起导电作用,不参与氧化还原反应的电极。(一一)PtPtH H2 2(10(105 5Pa)Pa)H H+(lmol (lmol L L-1-1)Cu)Cu2+2+(lmol (lmol L L-1-1)Cu(s)(+)Cu(s)(+)上页上页下页下页目录目录返回返回6.

17、3.2 6.3.2 标准电极电位标准电极电位 定义:指标准电极的电位。凡是符合标准态条件的定义:指标准电极的电位。凡是符合标准态条件的电极都是标准电极。电极都是标准电极。所有的气体分压均为所有的气体分压均为1 101.325kPa01.325kPa 溶液中所有物质的活度均为溶液中所有物质的活度均为1 1molmolL L-1-1 所有纯液体和固体均为所有纯液体和固体均为1 101.325kPa01.325kPa条件下最稳定或条件下最稳定或 最常见的形态最常见的形态上页上页下页下页目录目录返回返回 事实上事实上,标准电极电位的绝对值是无法测定的。于是标准电极电位的绝对值是无法测定的。于是建立了标

18、准氢电极。建立了标准氢电极。表示为表示为:1 1 标准氢电极标准氢电极(SHE,Standard hydrogen electrode)(SHE,Standard hydrogen electrode)PtH2(1105Pa)|H3O+(1molL-1)上页上页下页下页目录目录返回返回2 2 标准电极电位的测定标准电极电位的测定 以以标标准准氢氢电电极极为为负负极极,待待测测电电极极为为正正极极,组组成成原原电电池池,测测出原电池电动势。出原电池电动势。PtH2(1105Pa)|H3O+(1molL-1)|Zn2+(1molL-1)|Zn 实验测得电动势为实验测得电动势为-0.763V,即即-

19、0.763 V=(Zn2+/Zn)-0V (Zn2+/Zn)0.763 V上页上页下页下页目录目录返回返回 表中电对按表中电对按 (Ox/Red)代数值代数值由小到大(或大到小)由小到大(或大到小)的顺序排列。的顺序排列。(OOx x/R/Reded)代数值越大,正向半反应进行的倾向越大,即代数值越大,正向半反应进行的倾向越大,即氧化型的氧化性越强;氧化型的氧化性越强;(Ox x/Reded)代数代数 值越小值越小,正向半反应进行的倾向越小正向半反应进行的倾向越小,或者或者说逆向半反应进行的倾向越大,即还原型的还原性越强。说逆向半反应进行的倾向越大,即还原型的还原性越强。3 3 标准电极电位表

20、标准电极电位表 表中的半反应均表示为还原过程:表中的半反应均表示为还原过程:氧化型氧化型n n e e 还原型还原型上页上页下页下页目录目录返回返回 一些电对的一些电对的与介质的酸碱性有关与介质的酸碱性有关,因此有因此有 A A表和表和 B表之分。表之分。对同一电对而言,氧化型的氧化性越强,还原型的还原对同一电对而言,氧化型的氧化性越强,还原型的还原性就越弱,反之亦然。性就越弱,反之亦然。氧化还原反应总是由强氧化剂和强还原剂向生成弱还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。原剂和弱氧化剂的方向进行。无加和性无加和性上页上页下页下页目录目录返回返回 通过计算通过计

21、算,判断标准态条件下反应判断标准态条件下反应 PbPb2+2+(aq)(aq)+Sn(s)Sn+Sn(s)Sn2+2+(aq)(aq)+Pb(s)+Pb(s)进行的方向。进行的方向。Solution 解解题题思思路路:先先给给反反应应设设定定一一个个方方向向,然然后后将将手手册册中中查查得得的的数数据据代代入入计计算算电电池池电电动动势势的的公公式式进进行行计计算算,如如果果算算得得的的电电动动势是正值势是正值,则反应可按设定的方向进行则反应可按设定的方向进行,反之则不能。反之则不能。计算结果为正值说明反应可按假定的方向进行。计算结果为正值说明反应可按假定的方向进行。=(0.13 V)(0.1

22、4 V)=+0.01 V假定反应按正方向进行,则假定反应按正方向进行,则Question 11Question 11上页上页下页下页目录目录返回返回6.3.3 6.3.3 电极电位公式电极电位公式 浓度对电位的影响浓度对电位的影响 实实际际体体系系中中各各物物质质不不可可能能都都处处于于标标准准态态浓浓度度,用用非非标标准准态态条条件件下下的的电电动动势势为为判判据据才才能能得得到到正正确确的的结结论论。能能斯斯特特方方程程(Nernst Nernst equationequation)表表达达了了浓浓度度对对电电动动势势(包包括括电电池池电电动动势势和和电极电位电极电位)的影响。的影响。德国

23、化学家德国化学家W.W.能斯特能斯特上页上页下页下页目录目录返回返回能斯特方程式能斯特方程式上页上页下页下页目录目录返回返回注意事项R规定纯固体、纯液体的浓度为常数,作1处理;气体要用分压(大气压)表示;R氧化态、还原态分别表示电极反应中在氧化型一侧和还原型一侧各种浓度的乘积,各物种浓度的方次应等于它们在电极反应中的系数;R若氧化态或还原态边有H+、OH-等,要作为相应的浓度项写上。上页上页下页下页目录目录返回返回例:例:上页上页下页下页目录目录返回返回6.3.4 6.3.4 氧化还原反应的方向氧化还原反应的方向(1)标准电极电位表的直接应用(2)非标准状态下的判断Nernst方程Questi

24、onQuestion Au(s)与与Cl2(g)在水溶液中的反应方程式在水溶液中的反应方程式为:为:2Au+3Cl2 2Au3+6Cl-1)标准态条件下正向反应能否发生?2)若与纯金相接触的 AuCl3 浓度为1.0103molL-1,Cl2的分压是1105 Pa,正向反应能否发生?试问:试问:上页上页下页下页目录目录返回返回1)E池池=(Cl2/Cl-)(Au3+/Au)=(+1.36 V)(+1.42 V)=0.06 V(不能)(不能)(能)(能)2)上页上页下页下页目录目录返回返回6.4 氧化还原反应平衡 对称电对:氧化态与还原态的系数相同,如:Fe3+e=Fe2+;不对称电对:氧化态与

25、还原态系数不同,如:I2+2e=2I-Cr2O72-+14H+6e=2Cr3+7H2O6.4.1 相关概念上页上页下页下页目录目录返回返回6.4.2 条件电极电位 例如:Fe3+e=Fe2+,HCl溶液 上页上页下页下页目录目录返回返回考虑副反应:条件电极电位:条件电极电位:上页上页下页下页目录目录返回返回 条件电极电位:条件电极电位:在一定条件下,当氧化态和还原态的浓在一定条件下,当氧化态和还原态的浓度均为度均为1 mol/L1 mol/L时,校正了离子强度及副反应的影响后实际时,校正了离子强度及副反应的影响后实际电极电位。电极电位。它在离子强度和副反应系数等条件不变的情况下为一常它在离子强

26、度和副反应系数等条件不变的情况下为一常数。数。一般通式 条件电位反映了离子强度与各种副反应影响的总结果,比较符合实际情况,但目前缺乏各种条件下的条件电势,因而实际应用有限。上页上页下页下页目录目录返回返回6.4.3 外界条件对电极电位的影响 (1)离子强度的影响 在氧化还原反应中,溶液的离子强度一般较大,氧化态和还原态的电荷数也较高,因此它们的活度系数都远小于1,使得电对的条件电位与标准电极电位产生差异。但实际中活度系数不易求得,且其影响远小于各种副反应,故计算中一般忽略离子强度的影响。(2)副反应的影响(配位反应、沉淀反应等)上页上页下页下页目录目录返回返回生成配合物的影响 在氧化还原反应中

27、,当加入能与氧化态或还原态生成配合物的配位剂时,由于氧化态或还原态的浓度发生了变化,改变了该电对的电极电位,从而反应方向发生变化。常利用这一性质消除干扰。I2 +2e =2I-0=0.54V Fe3+e=Fe2+0=0.77V 加F-后生成FeF2+,FeF2+,FeF3等,Fe3+/Fe2+的0=0.25V,使Fe3+不能氧化I-,不干扰碘量法测定Cu2+。上页上页下页下页目录目录返回返回Cu氨水Cu2+QuestionQuestion上页上页下页下页目录目录返回返回上页上页下页下页目录目录返回返回上页上页下页下页目录目录返回返回上页上页下页下页目录目录返回返回生成沉淀的影响 在氧化还原反应

28、中,当加入能与氧化态或还原态生成沉淀物的沉淀剂时,由于氧化态或还原态的浓度发生了变化,改变了该电对的电极电位,从而反应方向发生变化。I2 +2e =2I-0=0.54V Cu2+e =Cu+0=0.16V Cu2+I-+e=CuI Cu2+/CuI的 0=0.87V,使Cu2+能氧化I-为I 2 2Cu2+4I-=2CuI+I 2 上页上页下页下页目录目录返回返回 例 计算KI和Cu2+浓度均为1mol.L-1时,Cu2+/Cu+电对的条件电极电位(忽略离子强度的影响),能否氧化I-?Cu2+I-+e=CuI能够氧化能够氧化I-。上页上页下页下页目录目录返回返回AgExample上页上页下页下

29、页目录目录返回返回溶液酸度的影响 当电对的半反应有H+和OH-参加时,溶液的酸度对条件电极电位有很大的影响,甚至使某些氧化还原反应方向改变。上页上页下页下页目录目录返回返回 例 计算pH=8.00时溶液中H3AsO4/HAsO2电对的条件电极电位,并判断反应方向。H3AsO4+2H+2e=HAsO2+2H2O 0=0.56V I2 +2e =2I-0=0.54V 解 H3AsO4:pKa1=2.2;pKa2=7.0;pKa3=11.5;HAsO2:pKa=9.2H3AsO4:砷酸HAsO2:偏亚砷酸上页上页下页下页目录目录返回返回 故故I I2 2可氧化可氧化HAsOHAsO2 2为为H H3

30、 3AsOAsO4 4 。但应注意,这种反应方。但应注意,这种反应方向的改变仅限于电对相差很小的两电对间才能发生。向的改变仅限于电对相差很小的两电对间才能发生。上页上页下页下页目录目录返回返回6.5.1 条件平衡常数 氧化还原反应进行的程度,由反应的平衡常数来衡量。K越大,反应越彻底。氧化还原反应的平衡常数可以用有关电对的标准电势或条件电势求得。6.5 氧化还原进行的程度反应达平衡时:反应达平衡时:上页上页下页下页目录目录返回返回 n为n1和n2的最小公倍数,或电子转移的最小公倍数。由上式可见,条件平衡常数由上式可见,条件平衡常数K K值的大小是由氧化剂和值的大小是由氧化剂和还原剂两个电对的条

31、件电极电位之差和转移的电子数决定还原剂两个电对的条件电极电位之差和转移的电子数决定的。其电对电位的差值越大,的。其电对电位的差值越大,K K值也越大,反应进行得值也越大,反应进行得越完全。越完全。上页上页下页下页目录目录返回返回例 计算1mol.L-1H2SO4溶液中下列反应的条件平衡常数;Ce4+Fe2+Ce3+Fe3+计算0.5mol.L-1H2SO4溶液中下列反应的条件平衡常数;2I-+2Fe2+I2+2Fe3+解:解:上页上页下页下页目录目录返回返回上页上页下页下页目录目录返回返回Solution 解法1 将电极 Pb2+/Pb为正极,PbSO4/Pb为负极,电池反应为:已知:PbSO

32、4+2e-Pb+SO42-,q=-0.359 V;Pb2+2e-Pb =-0.126 V,求PbSO4的溶度积KspQuestionQuestion解法解法2 2?上页上页下页下页目录目录返回返回6.5.2 化学计量点时反应进行的程度 K106,反应进行得较完全 (1)由两个半反应的电位差来表示n n1 1=n=n2 2=1=1n n1 1=n=n2 2=2=2 (2)在某些氧化还原反应中,虽然两个电对的条件电极电位相差足够大,但由于其他副反应的发生,氧化还原反应不能定量地进行,这样的反应仍不能用于滴定分析。上页上页下页下页目录目录返回返回6.6 6.6 氧化还原反应的速度及影响因素氧化还原反

33、应的速度及影响因素氧化还原反应的速度及影响因素氧化还原反应的速度及影响因素R有的反应看起来应该较快,但实际反应较慢:有的反应看起来应该较快,但实际反应较慢:R反应速度缓慢的原因是由于许多氧化还原反应中电子的反应速度缓慢的原因是由于许多氧化还原反应中电子的转移往往会遇到很多阻力,如溶液中的溶剂分子和各种转移往往会遇到很多阻力,如溶液中的溶剂分子和各种配位体的阻碍、物质之间的静电排斥力等等;配位体的阻碍、物质之间的静电排斥力等等;R另一方面,一般的反应方程式只表示了反应最初和最终另一方面,一般的反应方程式只表示了反应最初和最终的状态,实际上氧化还原反应大多经历了一系列中间步的状态,实际上氧化还原反

34、应大多经历了一系列中间步骤,只要有一步反应是慢的,就影响了反应的总速率。骤,只要有一步反应是慢的,就影响了反应的总速率。上页上页下页下页目录目录返回返回6.6.1 反应物的浓度 一般来说,反应物的浓度越大,反应速度愈快。K2Cr2O7+6KI+14HCl =8KCl+2CrCl3+7H2O+I2Na2S2O3+I2=2I-+Na2S4O6 KI 过量5倍,HCl 在0.8 至 1 mol/L。4.6.2 温度 升高温度一般可加快反应速度,通常溶液的温度每增高10,反应速度可增大2至3倍。2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O 小于75时,反应速度慢;在75至85

35、之间适中;当大于85时,H2C2O4分解。上页上页下页下页目录目录返回返回6.6.3 催化剂 催化剂,正催化剂加快反应速率,负催化剂减慢反应速率。例加入Mn2+,便能催化下列反应迅速进行。Mn2+参加反应的中间步骤,加速了反应,但在最后又重新产生出来,它起了催化剂的作用。自动催化作用:反应开始时速度较慢,一经生成Mn2+后,由于Mn2+的催化作用,使以后的反应速度大为加快。上页上页下页下页目录目录返回返回6.6.4 诱导反应 KMnO4(作用体)氧化Cl-(受诱体)的速率很慢,但当溶液中同时存在Fe2+(诱导体)时,KMnO4与Fe2+的反应可以加速KMnO4与Cl-的反应。这种由于一个反应的

36、发生,促进另一个反应进行的现象,称为诱导作用。上页上页下页下页目录目录返回返回6.7 6.7 元素电位图及其应用元素电位图及其应用 拉拉蒂蒂麦麦尔尔图图(Latimer Latimer diagramdiagram)是是用用图图形形表表示示标标准准电电极极电电位位数数据据中中最最简简单单的的一一种种,是是将将同同一一元元素素不不同同氧氧化化态态物物种种的的标标准准电电极极电电位位相相互互关关联联起起来来的的一一种种表表达达系系统统,因因而又叫元素电位图。而又叫元素电位图。如氧的元素电位图:如氧的元素电位图:1.229V n=2上页上页下页下页目录目录返回返回6.7.1 6.7.1 计算不相邻物

37、种之间电对的电极电位计算不相邻物种之间电对的电极电位 假定元素的拉蒂麦尔图为假定元素的拉蒂麦尔图为(nx)上页上页下页下页目录目录返回返回Solution=+0.58 V (IO-/I2)=(n1+n2)(IO-/I-)n2(I2/I-)n1(1+1)0.56 V10.54V1 从碘在碱性溶液从碘在碱性溶液(pH14)中的拉蒂麦尔中的拉蒂麦尔图的已知标准电极电位求图的已知标准电极电位求(IO-/I2)。IO-I2 I-+0.54+0.56QuestionQuestion注意注意n n的取值的取值!上页上页下页下页目录目录返回返回6.7.2 6.7.2 判断歧化反应能否发生判断歧化反应能否发生一一般般性性规规律律:如如果果图图中中物物种种左左边边的的标标准准电电极极电电位位低低于于右右边边的的标准电极电位,该物种则可歧化为与其相邻的物种。标准电极电位,该物种则可歧化为与其相邻的物种。0.337V

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