无机化学：氧化还原与电极电势课件.ppt

1、第一节第一节 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念第二节第二节 原电池原电池第三节第三节 电极电势电极电势第四节第四节 电极电势的应用电极电势的应用第五节第五节 元素标准电极电势图和电势元素标准电极电势图和电势-PH图图氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势一、氧化还原反应一、氧化还原反应氧化氧化还原还原得氧失氧失氢失氢得氢得氢本质本质电子的得失凡是反应前后有电子得失的反应凡是反应前后有电子得失的反应失去电子的过程称为氧化（失去电子的过程称为氧化（oxidation)得到电子的过程称为还原（得到电子的过程称为还原（reduction)ZnCu2+Zn Cu+Zn2+2e-H2+Cl2 2

2、HCl 失去电子失去电子发生氧化反应发生氧化反应还原剂还原剂被氧化被氧化氧化产物氧化产物Cu2+得到电子得到电子发生还原反应发生还原反应氧化剂氧化剂被还原被还原还原产物还原产物-2e-电子偏移电子偏移氧化数的变化氧化数的变化产物产物Zn2+产物产物Cu等于该元素一个原子所等于该元素一个原子所带的带的形式电荷数形式电荷数，例如，例如：HCl中中H的氧化数为的氧化数为+1；Cl的氧化数为的氧化数为-1。氧化数氧化数是某元素一个原子的荷电数是某元素一个原子的荷电数离子型化合物离子型化合物共价型化合物共价型化合物等于该元素一个离子所带的等于该元素一个离子所带的真实电荷数真实电荷数，例如例如：NaCl中

3、中Na的氧化数为的氧化数为+1；Cl的氧化的氧化数为数为-1。确定氧化数的规则确定氧化数的规则单质单质中元中元素的氧化素的氧化数为零数为零例如例如：H2中中H的氧的氧化数为化数为0。中性分子中性分子中各中各原子的氧化数原子的氧化数的代数和为零的代数和为零；复杂离子复杂离子的电的电荷数等于各元荷数等于各元素氧化数的代素氧化数的代数和数和。氢氢的氧化的氧化数一般为数一般为+1，在金在金属氢化物属氢化物中为中为-1。氧氧的氧化数一的氧化数一般为般为-2；在过在过氧化物中为氧化物中为-1；在氧的氟化物在氧的氟化物中为中为+1或或+2。例题例题:求求NH4+中中N的氧化数的氧化数.H的氧化数为的氧化数为

4、+1，设设N的氧化数为的氧化数为xx+(+1)4=+1解得解得:x=-3例题例题:求求Fe3O4中中Fe的氧化数的氧化数.O的氧化数为的氧化数为-2，设设Fe的氧化数为的氧化数为x，3x+(-2)4=0解得解得:x=8/3解解:解解:氧化数氧化数是某元素一个原子是某元素一个原子所带的电荷数（真实所带的电荷数（真实或形式）或形式）氧化数发生变化氧化数发生变化是由于发生电子的转移或偏移是由于发生电子的转移或偏移得到电子氧化数降低或言电子偏离或言电子偏向氧化数升高是因为失去电子是因为氧化数升高的过程称为氧化氧化数升高的过程称为氧化氧化数降低的过程称为还原氧化数降低的过程称为还原氧化氧化数数降低的物质

5、为降低的物质为氧化剂氧化剂氧化氧化数数升高的物质为升高的物质为还原剂还原剂凡反应前后凡反应前后元素元素氧化数发生变化的反应为氧化还原反应。氧化数发生变化的反应为氧化还原反应。凡反应前后凡反应前后元素元素氧化数没有发生变化的反应为非氧化还氧化数没有发生变化的反应为非氧化还原反应。原反应。H2氧化数升高氧化数升高氧化数升高氧化数升高发生氧化反应Cl2氧化数降低氧化数降低发生还原反应氧化数降低氧化数降低0+10-1H2+Cl2 2HCl 氧化剂还原剂Cu2+Zn Cu+Zn2+0+2+20氧化数氧化数升高升高氧化数氧化数降低降低Zn氧化数升高氧化数升高氧化半反应Zn-2e-Zn 2+Cu2+氧化数降

6、低氧化数降低还原半反应Cu2+2e-Cu任何一氧化还原反应都是由两个半反应组成的，一个任何一氧化还原反应都是由两个半反应组成的，一个是氧化剂被还原的半反应，另一个是还原剂被氧化的是氧化剂被还原的半反应，另一个是还原剂被氧化的半反应。半反应。氧化氧化数数高的物质称为氧化型物质，用高的物质称为氧化型物质，用Ox表示；表示；氧化氧化数数低的物质称为还原型物质，用低的物质称为还原型物质，用Red表示。表示。半反应中两边的物质构成一对氧化还原电对半反应中两边的物质构成一对氧化还原电对Ox/RedOx+ne=RedRed-ne=Ox共轭关系共轭关系共轭酸碱对共轭酸碱对H+B-H BZn-2e-Zn 2+C

7、u2+2e-Cunea Ox1+b Red2 c Red1+d Ox2 包含氧化剂的电对称为氧化剂电对；包含氧化剂的电对称为氧化剂电对；包含还原剂的电对称为还原剂电对。包含还原剂的电对称为还原剂电对。一个氧化还原反应就是一个氧化还原反应就是两对氧化还原电对物质之两对氧化还原电对物质之间的间的电子转移反应电子转移反应Cu2+Zn Cu+Zn2+Ox电对电对Red电对电对是一个自发反应是一个自发反应第二节第二节 原原 电电 池池2eCu2+Zn Cu+Zn2+1、Zn片片溶解溶解2、Cu片上有新的单质片上有新的单质Cu沉积沉积3、导线中有、导线中有电流电流产生，电子从产生，电子从Zn流向流向Cu。

8、锌片发生氧化反应锌片发生氧化反应.Zn-2e-Zn2+铜片发生还原反应铜片发生还原反应.Cu2+2e-Cu总的电池反应：总的电池反应：2eCu2+Zn Cu+Zn2+盐桥的作用是构成原电池的通路和维持溶液的电中性。盐桥的作用是构成原电池的通路和维持溶液的电中性。+-原电池：原电池：利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置.理论上讲理论上讲,任何一个氧化还原反应，只要是自发进行的，都可以计任何一个氧化还原反应，只要是自发进行的，都可以计计成原电池计成原电池.原电池由两个半电池组成。半电池又称原电池由两个半电池组成。半电池又称电极电极，每一个电极都是由，每一

9、个电极都是由电极导体和构成一对氧化还原电对的溶液组成。电极导体和构成一对氧化还原电对的溶液组成。分别在两个半电池中发生的氧化反应或还原反应，称为分别在两个半电池中发生的氧化反应或还原反应，称为半电池反半电池反应应或或电极反应电极反应。原电池的两极所发生的总的氧化还原反应称为。原电池的两极所发生的总的氧化还原反应称为电电池反应池反应。在原电池中，流出电子的电极称为在原电池中，流出电子的电极称为负极负极，负极发生氧化，负极发生氧化反应；流入电子的电极称为反应；流入电子的电极称为正极正极，正极发生还原反应。，正极发生还原反应。发生氧化反应发生氧化反应.Zn-2e-Zn2+负极负极发生还原反应发生还原

10、反应.Cu2+2e-Cu正极正极(2)(2)原电池的负极写在左侧原电池的负极写在左侧,正极写在右侧，并用正极写在右侧，并用“”、“”标明正、负极标明正、负极,把正极与负极用盐桥连接，盐桥用把正极与负极用盐桥连接，盐桥用“|”表示表示,盐桥两侧是两个电极的电解质溶液。若溶液中盐桥两侧是两个电极的电解质溶液。若溶液中存在几种离子时存在几种离子时,离子间用逗号隔开。离子间用逗号隔开。(1)(1)在半电池中用在半电池中用“|”表示电极导体与电解质溶液之间的界面。表示电极导体与电解质溶液之间的界面。为简便起见，原电池装置常用原电池符号表示。书写原为简便起见，原电池装置常用原电池符号表示。书写原电池符号的

11、规则如下：电池符号的规则如下：(3)(3)溶液要注明浓度，气体要注明分压力溶液要注明浓度，气体要注明分压力(4)(4)如果电极中没有电极导体，必须外加一惰性电极导体，如果电极中没有电极导体，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。惰性电极导体通常是不活泼的金属（如铂）或石墨。|Cu2+(C2)|CuZn2+(C1)Zn|如如Cu-Zn原电池原电池(+)(+)(-)(-)氧化反应氧化反应:Fe2+(C1)-e-Fe3+(C2)|Cl2(P),Cl-(C3)Pt(+)Fe2+(C1)Fe3+(C2),(-)Pt|解解:将反应将反应:2Fe2+(C1)+Cl2(100k

12、Pa)2Fe3+(C2)+2Cl-(C3)设设计成原电池计成原电池,并写出电池符号并写出电池符号.正极正极负极负极2Fe2+(C1)+Cl2(100kPa)2Fe3+(C2)+2Cl-(C3)+2+30-1还原反应还原反应:Cl2(100kPa)+2e-2Cl-(C3)Zn片片两个电极的电势差是如何形成的呢？两个电极的电势差是如何形成的呢？在在Cu-Zn原电池中原电池中电子电子Cu片片电势低电势低电势高电势高M(s)溶解溶解Mn+(aq)沉积沉积 溶解的溶解的倾向倾向金属的本性金属的本性与温度有关与温度有关 沉积的沉积的倾向倾向金属的本性金属的本性金属离子的浓度金属离子的浓度与温度有关与温度有

13、关-ne双电层双电层 溶解溶解 沉积沉积 带负电荷带负电荷双电层间的电势双电层间的电势差，称为差，称为电极电电极电势势，（用，（用“”表表示，单位示，单位“V”）沉积沉积 溶解溶解 带正电荷带正电荷 的大小是由溶解与沉积两种倾向的大小是由溶解与沉积两种倾向的相对大小所决定的。的相对大小所决定的。为负为负 为正为正金属越活泼金属越活泼 越小越小可以用可以用 值来衡量金属单质的值来衡量金属单质的还原能力还原能力、金属离子、金属离子氧化能力氧化能力。金属越易失去电子金属越易失去电子金属越不活泼金属越不活泼 越大越大金属离子越易得到电子金属离子越易得到电子金属金属Red金属离子金属离子Ox还原型物质还

14、原能力越强，还原型物质还原能力越强，愈小。愈小。氧化型物质氧化能力越强，氧化型物质氧化能力越强，愈大。愈大。金属易失去电子金属易失去电子Red还原能力强金属离子易得到电子金属离子易得到电子Ox氧化能力强 小小 大大可以用可以用 值来衡量值来衡量还原型物质还原能力还原型物质还原能力、氧化型物质氧化能力氧化型物质氧化能力。在在Cu-Zn原电池中原电池中 （Zn2+/Zn)小小 Zn2+2e-Zn （Cu2+/Cu)大大 Cu2+2e-Cu两个电极的电极电势之差称为该原电池的电动势，符两个电极的电极电势之差称为该原电池的电动势，符号为号为“E”：=(+)-(-)活泼活泼不活泼不活泼Zn片片电子电子C

15、u片片电势低电势低电势高电势高电极的本性电极的本性离子的浓度离子的浓度温度温度一定一定 的大小的大小取决于取决于离子的浓度定为离子的浓度定为1molL-1气体的压强为气体的压强为100KPa 的绝对值无法测定的绝对值无法测定只能测定其相对值只能测定其相对值标准氢电极（标准氢电极（standard hydrogen electrode)SHE温度定为温度定为298KRed 还原能力还原能力、Ox氧化能力氧化能力标准电极标准电极其电极电势为标准电极电势其电极电势为标准电极电势(Ox/Red)(Ox/Red)电极的本性电极的本性1、标准氢电极（、标准氢电极（standard hydrogen ele

16、ctrode)SHE H0.0000V2H+2e-H2Pt,H2(100kPa)|H+(1molL-1)2、标准电极电势、标准电极电势(Ox/Red):SHE|待测电极待测电极用实验方法测得这个原电池的电动势数值用实验方法测得这个原电池的电动势数值例如例如Zn2+/Zn标准电极电势的测定标准电极电势的测定:(-)Zn|Zn2+(1molL-1)|H+(1molL-1)|H2(100kPa),Pt(+)就是该电极的标准电极电势。就是该电极的标准电极电势。298K时测得标准电动势时测得标准电动势E=0.763V.据据 E=(+)-(-)=(H+/H2)-(Zn2+/Zn)(H+/H2)=0.000

17、V (Zn2+/Zn)=-0.763V把各种电极的标准电极电势按照由低到高、由上到下把各种电极的标准电极电势按照由低到高、由上到下的顺序排列，就得到标准电极电势表。的顺序排列，就得到标准电极电势表。C l22+3Zn+2e-Zn-0.7628-0.44020.00000.3370.5350.7701.0851.3583Fe2+2e-+Fe+2e-2+H2+2e-+H2NiNi-0.23+2e-2+C uC u+2e-I2I-2Fe2+2e-FeB r2(l)B r-+2e-2+2e-2 C l-氧化型氧化型还原型还原型+ne-/V22B、与电极反应物质的量无关。与电极反应物质的量无关。Cu2+

18、2e-Cu=0.337VCu2+e-Cu=0.337V、的正负号不因电极反应的写法而改变。的正负号不因电极反应的写法而改变。Cu2+2e-Cu=0.337VCu-2e-Cu2+=0.337VC、酸表（酸表（H+=1molL-1)和碱表（和碱表（OH-=1molL-1)，A、B。什么时候查、或？有几条规律可循：。什么时候查、或？有几条规律可循：（1）H+无论在反应物或产物中出现皆查酸表：无论在反应物或产物中出现皆查酸表：（2）OH-无论在反应物或产物中出现皆查碱表：无论在反应物或产物中出现皆查碱表：（3）没有）没有H+或或OH-出现时，可以从存在状态来考虑。出现时，可以从存在状态来考虑。如如Fe

19、3+e-Fe2+，Fe3+只能在酸性溶液中存在，故在酸只能在酸性溶液中存在，故在酸表中查此电对的电势。表中查此电对的电势。D、该表为该表为298K时的标准电极电势。温度变化不大时的标准电极电势。温度变化不大时也可参照此表。时也可参照此表。E、应用此表可应用此表可判断氧化剂和还原剂的判断氧化剂和还原剂的相对强弱。相对强弱。七、电极电势与吉布斯自由能变的关系七、电极电势与吉布斯自由能变的关系第三节第三节 影响电极电势的因素影响电极电势的因素对于任一电极反应：对于任一电极反应：aOX+ne=cRed当当T=298K时，电极电势能斯特方程为：时，电极电势能斯特方程为：cadOxnRelg0.0592一

20、、能斯特方程一、能斯特方程例如对于例如对于MnO4-+8H+5e-=Mn2+4H2O 例如对于例如对于2H2O+2e-=H2(g,PH2)+2OH-2H)OHP(1lg20592.02PMnHMnOlg50592.0284例题例题:计算计算Zn2+/Zn电对在电对在Zn2+=1.0mmolL-1时的时的电极电势电极电势已知已知 (Zn2+/Zn)=-0.763V.解解:=+(0.0592/2)lgZn2+(1)浓度的影响浓度的影响:电极反应中电极反应中,若氧化型浓度降低若氧化型浓度降低,则还原型的还则还原型的还原能力将会增强原能力将会增强.=-0.763+(0.0592/2)lg(1.010-

21、3)=-0.852VZn2+2e-Zn=-0.763V已知已知:MnO2+4H+2e-Mn2+2H2O=1.228VMnHlg20.0592228.124由上可看出，当溶液酸度改变时电极电势会发生由上可看出，当溶液酸度改变时电极电势会发生比较显著的改变。比较显著的改变。例如对于例如对于2H2O+2e-=H2+2OH-2H)OHP(1lg20592.02P例题例题:已知已知:Cr2O72-+14H+6e-=2Cr3+7H2O的的 =+1.33V,若若 H+=10.0 molL-1,其它离子浓度其它离子浓度均为均为1.00 molL-1,请求其电极电势请求其电极电势.解解:)(47.1110lg6

22、0592.033.1CrHOCrlg60592.0)(21423142723272VCrOCr沉淀的生成也会使电极电势发生改变。沉淀的生成也会使电极电势发生改变。（3）沉淀的生成对电极电势的影响）沉淀的生成对电极电势的影响Ag+e-Ag =0.7996V 加入加入NaCl溶液，便产生溶液，便产生AgCl沉淀沉淀Ag+Cl-AgClAg+的浓度的浓度Cl-=1molL-1)(108.1)()(110LmolAgClKClAgClkAgspsp =+0.0592lgAg+=+0.0592lgKsp=0.2227(V)实际上，在实际上，在Ag+溶液中加入溶液中加入Cl-，原来氧化还原电对中的，原来氧

23、化还原电对中的Ag+已已转化为转化为AgCl沉淀了，并组成了一个新电对沉淀了，并组成了一个新电对AgCl/Ag，电极反应为：电极反应为：AgCl+e-Ag+Cl-=?=?(AgCl/Ag)=(Ag+/Ag)=(Ag+/Ag)(Ag+/Ag)+0.0592lgKSP Ksp变小变小 变小变小 AgCl e Ag Cl AgCl 1.771010 0.222 AgBr e Ag Br AgBr 5.351013 0.071 AgI e Ag I AgI 8.521017 0.152=0.2227(V)第三节第三节 电极电势和电池电动势的应用电极电势和电池电动势的应用Cl22+3Zn+2e-Zn-0

24、.7628-0.44020.00000.3370.5350.7701.0851.3583Fe2+2e-+Fe+2e-2+H2+2e-+H2NiNi-0.23+2e-2+CuCu+2e-I2I-2Fe2+2e-FeBr2(l)Br-+2e-2+2e-2Cl-氧化型还原型+ne-/V氧化型的氧化性增强还原型的还原性增强22Cl22+3Zn+2e-Zn-0.7628-0.44020.00000.3370.5350.7701.0851.3583Fe2+2e-+Fe+2e-2+H2+2e-+H2NiNi-0.23+2e-2+CuCu+2e-I2I-2Fe2+2e-FeBr2(l)Br-+2e-2+2e-

25、2Cl-氧化型还原型+ne-/V氧化型的氧化性增强还原型的还原性增强22Cl22+3Zn+2e-Zn-0.7628-0.44020.00000.3370.5350.7701.0851.3583Fe2+2e-+Fe+2e-2+H2+2e-+H2NiNi-0.23+2e-2+CuCu+2e-I2I-2Fe2+2e-FeBr2(l)Br-+2e-2+2e-2Cl-氧化型还原型+ne-/V氧化型的氧化性增强还原型的还原性增强22 小小，Red还原能力强还原能力强。大大，Ox氧化能力强氧化能力强。例例:将下列氧化剂、还原剂按将下列氧化剂、还原剂按照由强到弱分别排列成序。照由强到弱分别排列成序。Fe2+N

26、i Cl2 I-Fe3+H2 Cl-氧化剂由强到弱分别氧化剂由强到弱分别:Cl2Fe3+Fe2+还原剂由强到弱分别还原剂由强到弱分别:Ni H2 I-Fe2+Cl-一、判断氧化剂、还原剂的相对强弱一、判断氧化剂、还原剂的相对强弱1、对角线方向相互反应原则对角线方向相互反应原则Cl22+3Zn+2e-Zn-0.7628-0.44020.00000.3370.5350.7701.0851.3583Fe2+2e-+Fe+2e-2+H2+2e-+H2NiNi-0.23+2e-2+CuCu+2e-I2I-2Fe2+2e-FeBr2(l)Br-+2e-2+2e-2Cl-氧化型还原型+ne-/V氧化型的氧化

27、性增强还原型的还原性增强22 Ox 1+Red2 Red1+Ox2 强强 弱弱 强强 弱弱 例例:试解释在标准状态下，三试解释在标准状态下，三氯化铁溶液为什么可以溶解铜氯化铁溶液为什么可以溶解铜板板?解：解：Fe3+Cu2Fe2+Cu2+Cu2+2e-Cu=0.337VFe3+e-Fe2+=0.770V二、判断氧化还原反应进行的方向二、判断氧化还原反应进行的方向2、用电动势判断氧化还原反应进行的方向、用电动势判断氧化还原反应进行的方向标态下：标态下：若若E 0若若E 0若若E 0 _=0.535V反应正向进行。反应正向进行。氧化剂电对还原剂电对E=氧化剂电对-还原剂电对)(593.01001.

28、0lg10592.0771.0FeFelg10.0592771.023)(23VFeFe)(713.0)001.0(1lg20592.0535.0I1lg20.0592535.022)(2VII若在非标准态时若在非标准态时:)(121.0713.0593.0)()(VE反应逆向进行。反应逆向进行。CFe3+=0.001molL-1,CI-=0.001molL-1,CFe2+=1molL-1 2Fe3+2I-=2Fe2+I2(s)()(23FeFe)()(2IIE=氧化剂电对-还原剂电对反应的程度可用平衡常数反应的程度可用平衡常数K 的大小来衡量的大小来衡量0592.0lgnEK 0592.0(

29、）还原剂电对氧化剂电对nbaedBAEKD对于任一反应：对于任一反应：aA+bB=dD+eElgK =1 (Ag+/Ag)-(Fe3+/Fe2+)/0.0592例题例题:计算反应计算反应:Ag+Fe2+=Ag+Fe3+，298K时的时的K;反反应开始时应开始时,若若Ag+=1.0 molL-1,Fe2+=0.10 molL-1,达平达平衡时衡时,Fe3+浓度为多少浓度为多少?已知已知 (Ag+/Ag)=0.7996 V,(Fe3+/Fe2+)=0.771V。解解:0592.0(lg）还原剂电对氧化剂电对nKAg+Fe2+=Ag+Fe3+10+2+3氧化剂电对还原剂电对=0.483=1(0.79

30、96-0.771)/0.0592K =3.04 n=11.0 0.10 01.0-xx0.10-xK =Fe3+Ag+Fe2+=x(1.0-x)(0.10-x)=3.04解得解得:Fe3+=x=0.074 molL-1 Ag+Fe2+=Ag +Fe3+初始浓度初始浓度平衡浓度平衡浓度如：银电极金属、金属离子电极金属、金属离子电极气体、离子电极气体、离子电极电极反应：电极反应：Ag+e-AgAlg0592.07996.0g如：氢电极电极反应：电极反应：2H+2e-H2pHH0592.0lg0592.0Ag+|AgH+|H2,PtH2(100KPa)饱和甘汞电极（饱和甘汞电极（SCE)甘汞电极是由

31、汞、难溶的甘汞以及氯化钾溶液组成。甘汞电极是由汞、难溶的甘汞以及氯化钾溶液组成。金属金属-难溶盐及其阴离子组成的电极难溶盐及其阴离子组成的电极Pt,Hg2Cl2(s),Hg(l)|Cl-lg0592.02678.0Cl电极反应：电极反应：Hg2Cl2+2e-2Hg+2Cl-是最常用的是最常用的参比电极参比电极。如：铁离子电极如：铁离子电极Pt|Fe3+,Fe2+（4）氧化还原电极）氧化还原电极电极反应：电极反应：Fe3+e-Fe2+lg0592.0771.023FeFe（5）离子选择性电极）离子选择性电极拓展知识拓展知识1.Dong Sun,Hong Wang,Kangbing Wu*.Ele

32、ctrochemical determination of 10-hydroxycamptothecin using a multi-wall carbon nanotube-modified electrode.Microchimica Acta 152(2006)255-260.2.Dong Sun,Huajie Zhang*.Voltammetric determination of 6-benzylaminopurine(6-BAP)using an acetylene black-dihexadecyl hydrogen phosphate composite film coated

33、 glassy carbon electrode.Analytica Chimica Acta 557(2006)64-69.3.Dong Sun*,Zhang Huajie.Electrochemical determination of 2-chlorophenol using an acetylene black film modified glassy carbon electrode.Water Research 40(2006)3069-3074.4.Dong Sun*,Huajie Zhang.Electrochemical determination of acetaminop

34、hen using a glassy carbon electrode coated with single-wall carbon nanotube-dicetyl phosphate film.Microchimica Acta 158(2007)131-136.5.Dong Sun*,Xiafeng Xie,Yuepiao Cai,Huajie Zhang,Kangbing Wu.Voltammetric determination of Cd2+based on the bifunctionality of single-walled carbon nanotubesNafion fi

35、lm.Analytica Chimica Acta 581(2007)27-31.6.Dong Sun,Chidan Wan,Gang Li,Kangbing Wu*.Electrochemical determination of Pb2+using MMT-Ca(montmorillonitealcium)modified carbon paste electrode.Microchimica Acta 158(2007)255260.7.Dong Sun*,Zhongmin Sun.Electrochemical determination of Pb2+using a carbon n

36、anotube/Nafion composite film-modified electrode.Journal of Applied Electrochemistry.38(2008)1223-12278.Dong Sun,Yu Zhang,Fengran Wang,Kangbing Wu,Jianwei Chen,Yikai Zhou*.Electrochemical sensor for simultaneous detection of ascorbic acid,uric acid and xanthine based on the surface enhancement effec

37、t of mesoporous silica.Sensors and Actuators B 141(2009)6416459.Dong Sun,Fengran Wang,Kangbing Wu*.Electrochemical determination of hesperidin using mesoporous SiO2 modified electrode.Microchim Acta(2009)167:353910.Dong Sun*,Xiafeng Xie,Huajie Zhang.Surface effects of mesoporous silica modified elec

38、trode and application in electrochemical detection of dopamine.Colloids and Surfaces B:Biointerfaces 75(2010)8892玻璃电极（glass electrode)膜电极PH计玻璃电极一般为一般为0.1molL-1AgCl电极电极作内参比电极作内参比电极水化层水化层离子交换速度与扩散速度离子交换速度与扩散速度不同，因而产生电势差。不同，因而产生电势差。膜电势膜电势pH0592.0玻玻指示电极指示电极(-)(-)玻璃电极玻璃电极|待测溶液待测溶液|)0592.0(2415.0)(pHESCE玻

39、玻饱和甘汞电极饱和甘汞电极(+)(+)pH0592.02415.0玻(-)(-)玻璃电极玻璃电极|标准缓冲溶液标准缓冲溶液|饱和甘汞电极饱和甘汞电极(+)(+)sspHE0592.02415.0玻(-)(-)玻璃电极玻璃电极|待测溶液待测溶液|饱和甘汞电极饱和甘汞电极(+)(+)定位定位xxpHE0592.02415.0玻0592.0pHpHssxxEE Ex-Es=0.0592(PHx-PHs)参比电极参比电极一、元素电势图一、元素电势图(electric potential diagram of elements)一种元素一种元素在酸性介质中在酸性介质中:+1.49 +1.59 +1.08

40、7BrO3-HBrO Br2 Br-A/V:+1.52+1.33例如例如:溴的元素电势图溴的元素电势图:多种氧化数多种氧化数按氧化数从高到低排列按氧化数从高到低排列标准电极电势标准电极电势+5+10-1+0.52 +0.54 +0.45 +1.09BrO3-BrO-Br2 Br-B/V:+0.62在碱性介质中在碱性介质中:二、元素电势图的应用二、元素电势图的应用:1.判断歧化反应能否发生判断歧化反应能否发生歧化反应歧化反应(disproportion reaction)：自身氧化还原反应自身氧化还原反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O0-10+1 +0.69 +1.776 O2

41、 H2O2 H2O A/V:+1.229例如例如:氧的元素电势图氧的元素电势图:O2+2H+2e H2O2 H2O2+2H+2e 2H2O +0.69 +1.776 2H2O2=2H2O+O2左边左边右边右边若若 右右 左左时时处于中间氧化数的物质会处于中间氧化数的物质会发生歧化发生歧化:规律规律:一般来说一般来说,对于元素电势图对于元素电势图:若若 右右 左左时时 左左 右右 M2+M+M处于中间氧化数的物质处于中间氧化数的物质M+就会就会发生歧化发生歧化:若若 右右 左左时时 处于中间氧化数的物质处于中间氧化数的物质M+不会不会发生歧化发生歧化:例如例如:汞的元素电势图汞的元素电势图:+0

42、.92 +0.793 Hg2+Hg22+Hg不发生歧化不发生歧化 右右 0若若E 左左时时2M+M2+M 若若 右右 左左时时M2+M 2M+n =n1 1 +n2 2 +n3 3 E=(Ag+/Ag)-(Ag/AgCl)=0.34V (AgCl/Ag,Cl-)=(Ag+/Ag)+0.0592lgAg+由于由于 Ag+=Ksp/Cl-(AgCl/Ag,Cl-)=(Ag+/Ag)+0.0592lg(Ksp/Cl-)例题例题:测得下述电池的电动势为测得下述电池的电动势为+0.34V:(-)Ag|AgCl(s),Cl-(0.010 molL-1)|Ag+(0.010 molL-1)|Ag(+)求求A

43、gCl的的Ksp.解解:(Ag+/Ag)+0.0592lgAg+-(Ag+/Ag)+0.0592lg(Ksp/Cl-)正极正极 (Ag+/Ag)=(Ag+/Ag)+0.0592lgAg+=0.0592lgAg+-0.0592lg(Ksp/Cl-)=0.0592lg0.010-0.0592lg(Ksp/0.010)=0.34可解得可解得:Ksp=1.810-10.例题例题:计算反应计算反应:O2+4Fe2+4H+=4Fe3+2H2O在在298.15K时的时的K ，已知已知 (O2/H2O)=1.229 V,(Fe3+/Fe2+)=0.771V。解解:n=40592.0(lg）还原剂氧化剂nKlgK =4(1.229-0.771)/0.0592=30.9 K =7.941030O2+4Fe2+4H+=4Fe3+2H2O氧化剂电对+2+3还原剂电对0-2