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第七章氧化还原反应与标准电极电势.ppt

第七章氧化还原反应与标准电极电势

女子娃娃
2011-11-01 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《第七章氧化还原反应与标准电极电势ppt》,可适用于自然科学领域

第七章氧化还原反应与标准电极电势第一节氧化还原反应的基本概念失去氧化合价降低氧化剂氧化性得到e被还原发生还原反应得到氧被氧化发生氧化反应还原产物还原剂还原性化合价升高失去e氧化剂→氧化性→得电子→化合价降低→被还原→还原反应→还原产物还原剂→还原性→失电子→化合价升高→被氧化→氧化反应→氧化产物氧化还原反应的特征(判断方法):化合价升降氧化还原反应的实质:电子的转移(得失、偏移)归纳总结氧化产物一、氧化值定义:指某元素一个原子的表观荷电数这种表观荷电数是假设把原子间每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。氧化值的确定:#单质中元素的氧化值为#中性分子中所有元素的氧化值的代数和为#单原子离子的氧化值等于它所带的电荷数多原子离子的所有元素的氧化值的代数和等于该离子所带的电荷数H为O为F为。失去氧氧化值降低氧化剂氧化性得到e被还原发生还原反应得到氧被氧化发生氧化反应还原产物还原剂还原性氧化值升高失去e氧化剂→氧化性→得电子→氧化值降低→被还原→还原反应→还原产物还原剂→还原性→失电子→氧化值升高→被氧化→氧化反应→氧化产物氧化还原反应的特征(判断方法):氧化值升降氧化还原反应的实质:电子的转移(得失、偏移)归纳总结氧化产物二、氧化剂和还原剂及其相关概念三、氧化还原电对Zn====Zne氧化半反应:还原剂被氧化的半反应氧化还原电对(OxRed):氧化剂与它的还原产物或还原剂与它的氧化产物组成。氧化态(Ox):组成元素氧化值较高的物质还原态(Red):组成元素氧化值较低的物质。CuZn=======CuZnCue====Cu还原半反应:氧化剂被还原的半反应。ZnZnCuCu氧化型物质与还原型物质的共轭关系:氧化型ne还原型氧化型物质的氧化能力越强其对应的还原型物质的还原能力就越弱氧化型物质的氧化能力越弱其对应的还原型物质的还原能力就越强。OxOxOxOxOxOxRedRedRedRedRedRed氧化型物质的氧化能力增强还原型物质的还原能力增强一、电极电势的产生原电池的两个电极之间有电流通过证明两电极存在电势差。以金属为例一、电极电势的产生原电池的两个电极之间有电流通过证明两电极存在电势差。以金属为例第四节标准电极电势一、电极电势的产生组成一个半电池的氧化态与还原态之间的电势差称为电极电势。溶解M(s)Mn(aq)ne析出留在极板上当溶解与沉淀速率相等时达到平衡一、电极电势的产生组成一个半电池的氧化态与还原态之间的电势差称为电极电势。溶解M(s)Mn(aq)ne析出留在极板上当溶解与沉淀速率相等时达到平衡此时金属极板表面带有过剩的电荷会吸引带有相反电荷的异号离子由于热运动异号离子的分布是不均匀的因此金属极板表面与异号离子间形成双电层。双电层与均匀液相之间的电势差就是平衡电极电势简称电极电势用符号E(MnM)。原电池的电动势EMF为:此时金属极板表面带有过剩的电荷会吸引带有相反电荷的异号离子由于热运动异号离子的分布是不均匀的因此金属极板表面与异号离子间形成双电层。双电层与均匀液相之间的电势差就是平衡电极电势简称电极电势用符号E(MnM)。原电池的电动势EMF为:EMF=E()E()二、标准电极电势的测定、标准氢电极二、标准电极电势的测定、标准氢电极电极组成式:Pt|H(kPa)|H(c)电极反应:H(aq)eH(g)氧化还原电对:HH标准电极电势:E(HH)=V标准氢电极装置图标准电极电势的测定将待测电极在标准态下与标准氢电极组成一个原电池测出该电池的标准电动势(E)就可计算出待测电极的标准电极电势。标准电动势:E=EE标准电极电势的测定将待测电极在标准态下与标准氢电极组成一个原电池测出该电池的标准电动势(E)就可计算出待测电极的标准电极电势。标准电动势:E=EE其他参比电极其他参比电极金属及其离子电极气体离子电极金属金属难溶盐或氧化物负离子电极氧化还原电极实际生活中标准氢电极携带不便常以上面种电极做参比电极。标准电极电势表及注意事项标准电极电势表及注意事项E是在标准态下的水溶液中测定的对非水溶液、高温下的固相和液相不能应用。电极电势采用还原电势。电对H上方的电对E为负值电对H下方的E为正值。标准电极电势表分为酸表EAθ和碱EBθ表。没有酸碱参加的反应应考虑反应物或生成物存在的稳定性决定查阅表的类型。三影响电极电势的因素三影响电极电势的因素(一)能斯特方程对于任一电极反应:OxneRe使用能斯特方程应注意:*适用于任意状态标准状态和非标准状态*若电极反应中除了Ox和Red外还有其他物质则必须将其考虑进去*纯固体、纯液体物质和溶剂不写入方程*若为气体气体的分压须除以kPa。(二)浓度对电极电势的影响(三)酸度对电极电势的影响(一)判断氧化剂和还原剂的相对强弱电极电势值越高氧化还原电对中氧化态的氧化性越强则还原态的还原性越弱电极电势值越低氧化还原电对中还原态的还原性越强则氧化态的氧化性越弱。(二)计算原电池的电动势将两个电极组成原电池时电极电势较大的电极是正极电极电势较小的电极是负极原电池的电动势等于正极的电极电势减去负极的电极电势。四电极电势的应用(三)判断氧化还原反应的方向要判断氧化还原反应的方向可将此反应组成一个原电池。氧化剂做阳极还原剂做阴极应用标准电动势EMF=EEEMF=EE>反应正向进行EMF=EE=反应处于平衡状态EMF=EE<反应逆向进行。实际上只有当两个电对的Eθ值相差较大时(差V)时才可以由Eθ直接判断方向当两个电对的Eθ相差较小时必须根据能斯特方程计算E方可判断。五、氧化还原反应平衡及其应用氧化还原反应进行的程度可以用标准平衡常数来衡量。lgK=n(EE)K值越大反应正向进行的趋势越大两个电对的标准电极电势差越大反应进行得越完全。一般认为Kθ>时反应进行的很彻底用此数据可以估算氧化还原反应进行的完全程度。六、元素电势图及应用把各电对的标准电极电势以图的形式表示出来这种图称为元素的标准电极电势图。(一)元素标准电极电势图的表示方法将元素不同氧化态之间按氧化值从高到低顺序排列各氧化态之间用直线连接起来在直线上方表明两氧化态之间转换的标准电极电势值这就构成了该元素的标准电极电势图。(二)元素标准电极电势图的应用利用元素标准电极电势图可以从某些已知电对的标准电极电势方便地计算出另一个电对的标准电极电势值。判断中间氧化态的物质能否发生歧化反应歧化反应:氧化值的升高和降低发生在同一物质中的同一种元素上的氧化还原反应。如果E左>E右则元素中间氧化态能稳定存在不会发生歧化反应如果E左<E右则元素中间氧化态不能稳定存在将发生歧化反应。

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