药学专科自考-氧化还原与电极电势介绍.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第六章 氧化还原与电极电势,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,无机化学,第六章 氧化还原与电极电势,第一节 氧化还原反应的基本概念,第二节 电极电势,第三节 电极电势的应用,内容提要,第六章 氧化还原与电极电势,18,世纪末,2Zn(s)+O,2,(g)=2ZnO(s),与氧结合,19,世纪中,ZnZn,2+,+2e,电子转移,20,世纪初,H,2,(g)+Cl,2,(g)=2HCl(g),电子偏移,氧化还原概念的发展,覆盖范围扩大,Cu,2+,+Zn =Cu +Zn,2+,氧化剂,还原剂,还原产物,氧化产物,Cu,2+,+2e,-,Cu,还原反应（得电子）,Zn -2e,-,Zn,2+,氧化反应（失电子）,半反应,第一节 氧化还原反应的基本概念,氧化还原反应实质：,反应物之间发生了电子的转移或偏移,第七章,氧化还原电极电势,第一节 氧化还原反应的基本概念,一、氧化数,氧化数定义：,氧化数是指某元素,一个原子的表观荷电数,。,这种荷,电,数是把原子间每个化学键中的电子,指定,给,电负性,较大的原子而求得。,原子在分子中,吸引成键电子能,力的一种量度,如：,H2.1 Cl3.0 O 3.5,H,Cl,H Cl,+1 -1,Cl,Cl,H,O,H,Cl Cl,0,H,O,H,+1 -2 +1,0,（一）确定元素氧化数的一般规则,：,单质中元素的氧化数为,0,。,2.,中性分子各元素的氧化数的代数和为,0,。,3.,对于单原子离子，元素的氧化值等于离子的电荷数,多原子离子中元素氧化数的代数和等于离子的电荷数,Br,-,、,Co,3+,O,2,、,I,2,NaCl,、,KMnO,4,OH,-,、,MnO,4,-,4,在任何物质中，某元素的氧化数取决于该元素成键电子对的数目和与之成键的元素电负性的相对大小。,如：,碱金属,+1,：碱土金属,+2,；,F:-1,；,氢（,H,）一般为,+1,，与活泼金属,(,NaH,、,CaH,2,),化合时为,-1,。,（,O,）一般为,-2,，在过氧化物中（,H,2,O,2,）为,-1,，在超氧化物（,NaO,2,）中为,-1/2,，在,OF,2,为,+2,氟（,F,）的氧化数总是,-1,一、氧化数,第一节 基本概念,6,解,：,+1,x,-,2,例 计算,K,2,Cr,2,O,7,中,Cr,元素的氧化数。,K,2,Cr,2,O,7,一、氧化数,第一节 基本概念,7,1.,单独书写,氧化数：带正、负号的,阿拉伯数字,；,2.,分子式中注明,元素的氧化数时：,罗马数字,以指数形式；,3.,化合物名称,中注明元素氧化数时：元素名称后用罗马数字以括号形式表示。,（二）氧化数的表示方法,第一节 基本概念,例题与讨论,计算,H,2,S,、,H,2,SO,4,、,H,2,SO,3,、,Na,2,S,2,O,3,、,Na,2,S,4,O,6,中,S,的氧化数。,H,2,S -2,H,2,SO,4,+6,H,2,SO,3,+4,Na,2,S,2,O,3,+2,Na,2,S,4,O,6,+5/2,注意,：,1,）同种元素可有不同的氧化数；,2,）氧化数可为正、负和分数等,。,9,二、氧化还原的共轭关系,第一节 基本概念,Fe Fe,2+,+2e,Cu,2+,+2e Cu,氧化,还原,氧化反应，半反应,Fe +Cu,2+,=Fe,2+,+Cu,氧化还原反应,2.,氧化反应：,氧化数升高的过程称为,氧化,，氧化数升高的物质是,还原剂。,3.,还原反应：,氧化数降低的过程称为,还原,，氧化数降低的物质是,氧化剂,。,1,.,氧化还原,反应：,元素的氧化数发生了变化的反应,升,失,氧 作还原剂，表现还原性,降,得,还 作氧化剂，表现氧化性,还原反应，半反应,共轭氧化还原电对：,氧化态,/,还原态,氧化态、还原态的共轭关系,:,Cu,2+,+2e,Cu,氧化,还原,二、氧化还原的共轭关系,氧化态,+n e=,还原态,电子转移,(,酸 碱,+H,+,质子转移,),氧化型,/,还原型,Zn,2+,/Zn,、,Cu,2+,/Cu,、,Fe,3+,/Fe,2+,、,MnO,4,-,/Mn,2+,同种元素不同氧化数的一对物质,共轭氧化还原电对：,氧化还原电对（同种元素不同氧化数的一对物质）,氧化型（氧化数高的物质）,可做氧化剂（,Cu,2+,、,Zn,2+,、,Fe,3+,）,还原型（氧化数低的物质）,可做还原剂（,Cu,、,Zn,、,Fe,2+,）,Cu,2+,/Cu,配平原则：,（,1,）原子数目守恒：,反应前后各元素原子数目相等。,（,2,）转移的电子数守恒,：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。,（,3,）电荷数守恒。,三、氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应方程式的方法：,化合价法、氧化数法、,离子电子法。,配平方法：,氧化数法：,还原剂的氧化数升高总数等于氧化剂的氧化数降低总数。,离子电子法：,还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子总数。,三、氧化还原反应方程式的配平,氧化数法配平步骤：,1,、写出反应方程式,2,、标出,氧化数有变化,的元素的氧化数,3,、按,最小公倍数法,，使,氧化数升高和降低总数,相等。,4,、用,观察法,配平,氧化数未变,的原子，,H,、,O,放在最后配,。,1,、氧化数法,0,+4,+5,+4,4,1,x1,x4,4,4,2,C +HNO,3,NO,2,+CO,2,+H,2,O,例,:,KMnO,4,+HCl KCl+MnCl,2,+H,2,O+Cl,2,+7,+2,0,-1,5,2,x5,2,5,2,2,16,8,x2,Fe,3,O,4,+HNO,3,Fe(NO,3,),3,+NO+H,2,O,Fe0,Fe,2,O,3,+HNO,3,Fe(NO,3,),3,+NO+H,2,O,+2,+5,+3,+2,3,1,x1,x3,3,28,9,14,Cu +HNO,3,(,稀,)Cu(NO,3,),2,+NO,+H,2,O,0,+2,+5,+2,2,3,x2,x3,3,3,8,Al+H,2,SO,4,Al,2,(SO,4,),3,+H,2,0,+1,+3,0,3,x2,2,x3,2,3,3,2,4,KMnO,4,+H,2,S+H,2,SO,4,S+MnSO,4,+K,2,SO,4,+H,2,O,+7,-,2,+,2,0,5,2,x2,x5,2,2,5,5,8,3,HCl+KClO,3-,-KCl+Cl,2,+H,2,O,-1,+5,0,1,5,x5,x1,3,6,3,离子电子法配平步骤：,用,离子式,写出主要反应物和产物,(,气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式,),。,分别,写出,氧化剂被还原和还原剂被氧化的,半反应,。,分别,配平两个半反应,方程式，等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。,确定,两半反应方程式得、失电子数目的,最小公倍数,。将两个半反应方程式中各项分别,乘以相应的系数,，使得、失电子数目相同。然后，将两者,合并,，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。有时根据需要可将其改为分子方程式。,离子电子法,例,1,：配平反应方程式,步骤,：,1,、将反应物和产物写成离子形式。,MnO,4,-,+SO,3,2-,+H,+,Mn,2+,+SO,4,2-,2,、写出两个半反应：,MnO,4,-,Mn,2+,SO,3,2-,SO,4,2-,3,、配平半反应：,MnO,4,-,+8H,+,+5eMn,2+,+4H,2,O,SO,3,2-,+H,2,O-2eSO,4,2-,+2H,+,4,、使得失电子总数相等,2MnO,4,-,+16H,+,+10e2Mn,2+,+8H,2,O,5SO,3,2-,+5H,2,O-10e5SO,4,2-,+10H,+,5,、将上面的两半反应相加整理,2MnO,4,-,+5SO,3,2-,+6H,+,2Mn,2+,+3H,2,O+5SO,4,2-,2KMnO,4,+5Na,2,SO,3,+3H,2,SO,4,2MnSO,4,+5Na,2,SO,4,+K,2,SO,4,+3H,2,O,例,2,：,配平,5+,得：,化简得：,解：,O,8H,6KBr,CrO,2K,2,4,2,+,+,=,O,8H,6Br,2CrO,2,2,4,+,+,=,-,-,3+2,得：,KBr,CrO,K,KOH,4,2,+,+,(l),Br,(s),Cr(OH),2,3,+,Br,CrO,2,4,+,-,-,(l),Br,2,(s),Cr(OH),3,+,2Br,2e,=,+,-,-,(l),Br,2,3e,O,4H,3OH,CrO,8OH,2,2,4,+,+,+,=,+,-,-,-,-,(s),Cr(OH),3,3e,O,4H,CrO,5OH,即：,2,2,4,+,+,=,+,-,-,-,(s),Cr(OH),3,10OH,+,-,(s),Cr(OH),3,2,(l),Br,2,3,+,10KOH,+,(s),Cr(OH),3,2,(l),Br,2,3,+,例,3,：,配平方程式,注意：,配平半反应时，对于反应前后氧原子数不等的情况，根据介质条件可以加,OH,-,或,H,O,进行调整，规律为：,反应物中,氧,原子,多于,产物,氧,原子数时：,酸性介质中,：反应物中加,，产物中加,H,2,O,；,碱性或中性介质中,：反应物中加,H,2,O,，产物中加,OH,。,反应物中,氧,原子,少于,产物,氧,原子数时：,酸性或中性介质中,：,反应物中加水，产物中加,H,+,;,碱性介质中,：,反应物中加,OH,-,，产物中加,H,2,O,。,酸性介质：,多,n,个,O+2n,个,H,+,，另一边,+n,个,H,2,O,碱性介质：,多,n,个,O+n,个,H,2,O,，另一边,+2n,个,OH,-,小结：,注意：介质水参与，,H,+,与,OH,-,不能同时出现在反应式中，酸性体系可有,H,+,与,H,2,O,，碱性体系可有,OH,-,，,H,2,O,从氧化还原反应到化学电池,在溶液中发生的普通氧化还原反应不能产生定向移动的电流，但可以通过适当的设计，使电流定向移动，这种,借助于自发的氧化还原反应产生电流的,装置称为,原电池，,此时,化学能转换为电能,。,Cu,2+,(aq)+Zn(s)=Cu(s)+Zn,2+,(aq),烧杯中的氧化还原反应,第二节 电极电势,28,Zn,棒逐渐溶解,溶液天蓝色减退,Zn-2eZn,2+,Cu,2+,+2e Cu,一、原电池,检流计指针发生偏移,1,、,原电池,:,利用氧化还原反应将,化学能转变为电能的装置。,e,第二节 电极电势,Cu,2+,+,Zn,=,Cu,+,Zn,2,+,负极,:,流出电子的电极,正极,:,流入电子的电极,（一）原电池装置和原理,负极,：,正极,：,总反应,：,每个,半电池,由一个,电对,组成：,负极：,Zn,2+,/Zn,正极：,Cu,2+,/Cu,盐桥,饱和,KCl,或,NH,4,NO,3,溶液（琼胶作成冻胶）,原电池由三部分组成：两个半电池，盐桥和导线。,作用,保持溶液电中性，使电极反应得以继续进行,如果电极中没有金属导体，必须外加一惰性电极导体，惰性电极导体通常是不活泼的金属（如铂）或石墨。,（二）原电池和电极的符号,盐桥,电极导体与电解质溶液之间的界面,溶液浓度,(-)Zn,Zn,2+,(c,1,),Cu,2+,(c,2,),Cu(+),一、原电池,第二节 电极电势,31,要点：,用化学式表示参与反应的物质和惰性电极，在化学式后用括号注明溶液的浓度或气体分压；,负极在左边，正极在右边，,|,(盐桥)在中间,；,不同相界面,用,“,|,”,分开，同相不同物种用“,”,分开,；,电极中如无金属导体，应加惰性电极,Pt,。,(-)Zn|Zn,2+,(xmolL,-1,)|Fe,2+,(ymolL,-1,),Fe,3+,(zmolL,-1,)|Pt(+),(-)Pt|H,2,(p)|H,+,(c,1,)|Ag,+,(c,2,)|Ag(+),原电池的符号,第二节 电极电势,32,Ag,+,Ag,H,+,Pt,H,2,例：,(-)Pt|H,2,(p)|H,+,(c,1,)|Ag,+,(c,2,)|Ag(+),2Ag,+,+H,2,Ag+2H,+,第二节 电极电势,33,Zn,2+,Zn,Fe,2+,Fe,3+,Pt,(-)Zn|Zn,2+,(xmolL,-1,)|Fe,2+,(ymolL,-1,),Fe,3+,(zmolL,-1,)|Pt(+),Fe,3+,+Zn,Zn,2+,+Fe,2+,第二节 电极电势,原电池能够产生电流,说明两极间存在电势差，即：,两极的电势不同,。,二、电极电势的产生,第二节 电极电势,a.,金属表面保持一定量的电子，附近溶液中含相应数量的正离子,。（,活泼金属：锌与锌离子,）,b.,金属表面保持一定量的正离子，附近溶液中含相应数量的负离子,。（,不活泼金属：铜与铜离子,）,(a),(b),金属电极的双电层,二、电极电势的产生,这种产生在双电层之间的电势差称为金属电极的,电极电势，记为：,第二节 电极电势,处于,标准状态,下电极的电势用 表示,离子浓度为,1moldm,-3,气体分压为,100kPa,非标准状态：,处于非标准状态下电极的电势用 表示,标准状态,第二节 电极电势,三、标准电极电势的测定,规定：,标准氢电极的电极电势为零。,(H,+,/H,2,)=0.00 V,a(H,+,)=1moldm,-3,。,P,H2,=100kPa,。,标准状态,电极反应,1.,标准氢电极,三、标准电极电势的测定,(-),标准氢电极,待测电极,(+),(,),(Pt)H,2,(101325Pa)|H,+,(1mol.dm,-3,),|Cu,2+,(1moldm,-3,),|,Cu(+),测得：,E,=0.3419(V),(,)ZnZn,2+,(1moldm,-3,)H,+,(1mol.dm,-3,)H,2,(101325Pa)(Pt)(+),测得：,E,=0.7618(V),测量出这个原电池的电动势，就是待测电极的,标准电极电势。,正、负两极的电极电势之差称之为,原电池的电动势,。,2.,标准电极电势,三、标准电极电势的测定,半反应,半反应,(Ox/Red),(Ox/Red),3.,标准电极电势表,三、标准电极电势的测定,对于任一半反应：,a,Ox+ne,b,Red,其通式为,:,电极电势的,Nernst,方程式,四、影响电极电势的因素,能斯特,方程,若,T=298K,1.,浓度对电极电势的影响,编号,1,2,3,4,5,10,2,10,1,10,-1,10,-2,1,1,1,1,1,试求当,和 分别取下列值时的 值。,已知,298K,时,四、影响电极电势的因素,能斯特,方程,编号,1,2,3,4,5,0.8894,0.8302,0.771,0.7118,0.6526,解：,同样可求出其它组,值，列于下表,代入第一组数据：,由上计算结果可见：,增大氧化态,浓度或减小还原态浓度，,电极电势值增大,，氧化态物质的,氧化能力增强,；增大还原态浓度或减小氧化态浓度，电极电势值减小，还原态物质的还原能力增强。,2.,溶液,酸,碱,度对电极电势的影响,已知,298K,时,，试计算,pH,为,4,时,电对的电极电势。,解：,四、影响电极电势的因素,能斯特,方程,解：,+8H,+,+5e Mn,2+,+4H,2,O,=1.51V,(1),当,C,H+,=1mol/l,时，,(2),当,C,H+,=0.01mol/l,时，,例,2,：,在,MnO,4,-,/Mn,2+,电对中，若试计算 ，时，电对的电极电位。,(3),当,C,H+,=10mol/l,时，,结论：,1,、当含氧酸及其盐或氧化物作氧化剂时，增大,H,+,浓度，增大；,2,、凡是有,H,+,或,OH,-,参加的电极反应，酸度对 的影响往往比氧化态物质浓度变化更大,。,大多数含氧酸盐的氧化能力随酸度增大而增强,.,如,:KMnO,4,K,2,Cr,2,O,7,等。,溶液酸碱性影响氧化还原反应的方向,:,H,3,AsO,4,+2I,-,+2H,+,HAsO,2,+I,2,+2H,2,O,c(,H,+,),0.39mol.l,-1,c(,H,+,),NaOH,，,达到平衡时保持,的半电池中加入,?,),Fe,Fe,(,L,mol,0,.,1,),OH,(,2,3,1,=,=,+,+,-,-,求此时,c,，,10,8,.,2,),(OH),Fe,(,39,3,sp,=,-,K,V,769,.,0,),Fe,Fe,(,2,3,=,+,+,，,已知,例：,Fe,Fe,10,86,.,4,),(OH),Fe,(,2,3,17,2,sp,=,+,+,-,组成,和,，,在,K,?,),(OH),Fe,/,Fe(OH),(,2,3,=,解：,时,L,1.0mol,),OH,(,1,当,c,=,-,-,),aq,(,3OH,),aq,(,Fe,(s),(OH),Fe,3,3,+,-,+,),aq,(,2OH,),aq,(,Fe,(s),(OH),Fe,2,2,+,-,+,),(OH),(Fe,),(Fe,3,sp,3,K,c,=,+,),(OH),(Fe,),(Fe,2,sp,2,K,c,=,+,V,55,.,0,-,=,39,10,86,.,4,10,8,.,2,lg,0592,.,0,769,.,0,17,+,=,-,-,),Fe,/,Fe,(,2,3,+,+,),aq,(,Fe,e,),aq,(,Fe,2,3,+,+,-,+,),(Fe,),(Fe,lg,0592,.,0,),Fe,/,Fe,(,2,3,2,3,+,=,+,+,+,+,c,c,),Fe(OH),(,),Fe(OH),(,lg,0592,.,0,),Fe,/,Fe,(,2,sp,3,sp,2,3,+,=,+,+,K,K,小结：,氧化型形成沉淀，,;,减,小,，表示氧化型物质,氧化能力降低；,还原型物质,还原能力越强增强。,一,二,三,四,比较氧化剂和还原剂的相对强弱,判断氧化还原反应自发进行的方向,判断,氧化还原反应进行的,限度,元素标准电极电势图及应用,第三节 电极电势的应用,一、比较氧化剂、还原剂的强弱,第三节 电极电势的应用,电极电势的高低反映了相应电对的氧化型,/,还原型物质,得失电子的能力,，也即,氧化性,/,还原性的相对强弱,。,(,氧化型,/,还原型,),越大,，表示氧化型物质,氧化性越强；,(,氧化型,/,还原型,),越小,，表示还原型物质,还原性越强。,例如：,电对,Cu,2+,/Cu H,+,/H,2,Zn,2+,/Zn,/V +0.337 0 -0.763,氧化性,Cu,2+,H,+,Zn,2+,还原性,Cu,H,2,ZnCrFeCoNi,解：查标准电极电势表得：,一、比较氧化剂、还原剂的强弱,例,:,氧化态氧化能力,由强到弱的顺序,:,还原态还原能力,由强到弱的顺序,:,第三节 电极电势的应用,一、比较氧化剂、还原剂的强弱,实验室常用的,强氧化剂,电对的,一般大于,1.0V,，,强还原剂,的电对,一般小于,0V,。,例,已知,298K,时，,，,在,298K,时，把银片插入,0.010mol/LAgNO,3,溶液中，把铂片插入,0.10mol/LFe,3+,和,0.0010mol/LFe,2+,溶液中组成两个电极，试比较在此条件下,Ag,+,和,Fe,3+,氧化能力的相对强弱。,解：,此条件下,Fe,3+,的氧化性,比,Ag,+,强。,第三节 电极电势的应用,（二）非标准状态,用电极电势比较氧化剂和还原剂的相对强弱时，要考虑,浓度及,pH,等,因素的影响。当电对处于非标准状态下，必须计算出各电对的电极电势，然后再进行比较。但当各电对的标准电极电势相差较大（,0.3V,）时，可直接利用标准电极电势比较。,二、判断氧化还原反应自发进行的方向,氧化还原反应自发进行的条件为：,第三节 电极电势的应用,E,0(,或,+,-,),反应正向自发,E,=0(,或,+,=,-,),反应于平衡态,E,0(,或,+,0,，标态下反应正向自发,=0.0113V,E,(,Pb,2+,/Pb,),(,Sn,2+,/Sn,),0.0183 V,E,0,氧化还原反应自发进行的条件为：,(2),当 值相差不大,(0.3V),或各物质浓度相差不大时可用 直接判断反应方向。,通常情况下，,是决定电极电势大小的主要因素，所以有时也用标准状态下的电动势值来,粗略判断,非标准状态下氧化,-,还原反应进行的方向，,条件,是有关电对的,标准电极电势相差较大,。,E,(+,),(,-),2025/1/27 周一,67,例,2,：,I,2,+2e,2I,-,(,=0.535V)Fe,3+,+e Fe,2+,(,=0.770V),若,Fe,3+,=I,-,=1.010,-3,mol,L,-1,Fe,2+,=1.0 mol,L,-1,判断反应：,2Fe,3+,+2I,-,2Fe,2+,+I,2,进行的方向，并与,标准态时,比较。,解：,标准态下，,E,=,=,0.771,0.5353,0.2357,0,，,反应正向进行,。,非标准状态下，,(I,2,/I,-,)=,(I,2,/I,-,),-,(,0.059,/,2,)lg(1,/,1.010,-3,),2,=,0.5353,+0.177=,0.7123,E,=,+,-,=0.593,0.7123,=,-,0.1193,0,，,反应逆向,进行,二、判断氧化还原反应自发进行的方向,例,试判断反应在标准状态下能否自发进行。,（,1,）,MnO,2,(s)+4HCl(aq)=MnCl,2,(aq)+Cl,2,(g)+2H,2,O,（,2,）实验室中为什么能用,MnO,2,(s),与浓盐酸（,12mol/L,）反应制取,Cl,2,?,解：（,1,）,查附表,可知：,从,方程式,电子的转移方向判断,：,为正极,，,为负极,。,所以在标准状态下，上述氧化还原反应不能自发进行。,二、判断氧化还原反应自发进行的方向,（,2,）,=,12mol/L,，,=,1mol/L,，,，,将两电对组成氧化还原反应时，,MnO,2,作氧化剂，,Cl,-,还原剂，上述氧化还原反应正向自发进行。所以实验室可以用,MnO,2,(s),与浓盐酸反应制取,Cl,2,。,二、判断氧化还原反应自发进行的方向,E,(+,),(,-),三、判断氧化还原反应进行的限度,氧化还原反应的最大限度是反应处于平衡状态，即，,E,=0(,或,+,=,-,),，,判断,氧化还原反应进行的程度就是要计算,反应,的平衡常数,。,第三节 电极电势的应用,计算平衡常数的公式,使用此公式时应注意：,（1）,n,为,整个氧化还原反应,中所转移的电子数，与化学反应方程式的计量系数有关。,（2）,E,为,标准电动势,，可由正负电极的标准电极电势直接得出。,计算平衡常数的公式,72,例,:,Ag,+,+Fe,2+,Ag,+Fe,3+,求平衡常数,K,。,解：,E =,=0.7994-0.771=0.0284v,lg K=,=0.481,K=3.03,Fe,3+,/Fe,2+,Ag,+,/Ag,nE,0.059,1,0.0284,0.059,三、判断氧化还原反应进行的限度,第三节 电极电势的应用,正、负极标准电势差值越大，平衡常数也就越大，反应进行得越彻底.因此，可以直接利用,E,的大小来估计反应进行的程度.一般地，平衡常数,K,=,10,6,，,反应向右进行程度就算相当完全了。当,n,=1,时，相应的,E,=,0.35,V，,这是一个直接从电势的大小来衡量反应进行程度的有用数据。,四、元素标准电极电势图及应用,当某种元素可以形成三种或三种以上的氧化态时，这些氧化态可以组成多种不同的电对，各电对的标准电极电位可以图的形式表示出来，这种图叫做,元素电势图,。,例,如,第三节 电极电势的应用,元素电势图的表示方法,表示方法：,O,H,1.763V,0.6945V,2,O,H,2,2,n,=1,n,=1,O,2,1.229V,n,=2,/V,A,各物种按氧化数,从高到低,向右排列；,各物种间用直线相连接，直线上方标明相应电对的,，（线下方为转移电子数）,四、元素标准电极电势图及应用,1.,计算,未知,电,对的标准电极电势,根据元素电势图，可以从已知电对的标准电极电势计算出另一电对的标准电极电势。假设有一元素电势图：,式中，,n,1,、,n,2,、,n,3,、,、,n,i,为相邻电对电子转移数。,四、元素标准电极电势图及应用,例,根据下列元素电势图,计算电对,的标准电极电势。,和,第三节 电极电势的应用,四、元素标准电极电势图及应用,第三节 电极电势的应用,四、元素标准电极电势图及应用,2.,判断,判断氧化剂还原剂的稳定性，确定,中间氧化态的元素能否发生歧化反应,处于中间氧化态物质,A,1,在电对,A,0,/A,1,中作还原态物质,，,在电对,A,1,/A,2,中作氧化态物质,，显然，若 ，则,A,1,在两个电对中分别以最强的还原剂和最强的氧化剂出现。,发生歧化反应的条件是：,第三节 电极电势的应用,四、元素标准电极电势图及应用,2.,判断歧化反应能否发生,0,V,0.3573,=,0.1607V,0.5180V,-,=,Cu,0.5180V,Cu,0.1607V,+,Cu,2,+,0.3394V,V,/,发生歧化反应；,左,右,不会发生歧化反应。,左,右,Cu,/,(Cu,Cu),/,Cu,(,2,-,=,+,+,+,),),aq,(,Cu,),s,(,Cu,),aq,(,2Cu,2,+,+,+,四、元素标准电极电势图及应用,例,试利用下列溴元素的电势图判断哪些物质在碱性介质中能发生歧化反应。,解：根据歧化反应条件,：,在三种处于中间氧化数的物质中，,Br,2,和,BrO,在碱性溶液中，能发生歧化反应。歧化反应方程式分别为：,第三节 电极电势的应用,四、元素标准电极电势图及应用,学 习 小 结,（一）,氧化还原反应,1.,氧化数,2.,半反应,（二）原电池和电极电势,1.,电极反应,2.,能斯特方程,（三）电极电势的应用,1.,比较氧化剂与还原剂的强弱；,2.,判断氧化还原反应方向；,3.,计算原电池的电动势；,4.,计算电对的标准电极电势；,5.,判断中间氧化数的元素能否发生歧化反应。,