现代基础化学-第十章-电化学基础和氧化还原平衡课件.ppt

1、mrG oK1.氧化值的概念氧化值的概念2.氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的基本概念还原剂还原剂降低降低还原反应还原反应3.氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征强还原剂强还原剂 物质既有氧化性又有还原性物质既有氧化性又有还原性 此外，同一物质在同一反应中既可作氧化剂，又可作此外，同一物质在同一反应中既可作氧化剂，又可作还原剂，这样的反应称为还原剂，这样的反应称为（或自氧化还原反应）（或自氧化还原反应）1.氧化值法氧化值法8682.离子电子法离子电子法OH+SOK+MnSOSOH+SOK+KMnO24244232424234SO+MnSO+MnO+2+2MnMnO 42423SOSOO4H+

2、Mn=5e+8H+MnO2+2+4e2H+SOOH+SO+222423配平半反应中氧原子数的方法：配平半反应中氧原子数的方法：还原剂还原剂O4H+Mn=5e+8H+MnO2+2+4e2H+SOOH+SO+222423O3H+5SO+2Mn=6H+5SO+2MnO2+2+24234O3H+SO6K+2MnSO=SO3H+SO5K+2KMnO242442324电解质溶液的导电机理电解质溶液的导电机理大科学家大科学家 法拉第法拉第FzQnBB铜锌原电池铜锌原电池的结构示意图的结构示意图 Zn Zn2+2eCu2+2e Cu正极正极负极负极Cu2+Zn Zn2+Cu-)Zn Zn2+(c1)Cu2+(

3、c2)Cu(+铜锌原电池照片铜锌原电池照片 25C时，标准铜锌原电池（硫酸铜和硫酸锌的浓度均时，标准铜锌原电池（硫酸铜和硫酸锌的浓度均为为1.0 molL1）的电动势为）的电动势为1.10伏特。伏特。原则上，对于任何原则上，对于任何一个氧化还原反应，都一个氧化还原反应，都可设计成一个原电池。可设计成一个原电池。但并非所有的原电池反但并非所有的原电池反应都是氧化还原反应！应都是氧化还原反应！1.电极反应的电势的产生电极反应的电势的产生 双电层理论双电层理论2.标准电极的概念标准电极的概念1.0 molL1，标准电极标准电极3.电极反应的标准电势电极反应的标准电势电极反应的还原电势电极反应的还原电

4、势Pt H,Mn,MnO2424Mn /MnO LiZnH2Cu2Cl-2F-VE/o电电极极表表1 298K时电极反应的标准电势表时电极反应的标准电势表负极负极氧化氧化VE358271.2Cl2eClo2电电极极VE358271.CleCl21o2电电极极o电极电极E能能 斯斯 特特能斯特能斯特还原型还原型氧化型氧化型qzepqpzFRTEE还还原原型型氧氧化化型型电电极极电电极极lnoqpzEE还原型还原型氧化型氧化型电极电极电极电极lg.o05920C，oBpp10010Lmol.Zn2解：解：Zn2eZn2V.o/ZnZn27620EV.lg.Znlg.2o/ZnZn/ZnZn2285

5、08000102059207620205920EE1100Lmol.ClkPa.2Cl9303p解：解：2Cl2eCl2V.o/ClCl2357931EV.lg.Cllg.oClo/ClCl/ClCl22243141100100930320592035793120592022ppEE，结结果果又又如如何何？若若电电极极反反应应写写成成CleCl212思思考考：O4HMn5e8HMnO224解：解：V.o/MnMnO250714EMnHMnOlg.2o/MnMnO/MnMnO228450592044EEV.lg.2/MnMnO4121100505920507184EV.lg.2/MnMnO552

6、103505920507184E，的的VHeHoA2022E值值。的的oB22OHHeOHE222解：解：M.OHOHHeOH2201222，对对电电极极反反应应oH2M.Hpp，所所以以溶溶液液的的141001V.lg.Hlg.Hlg.oHo/HH/HHoO/HH222228290100592005920205920142ppEEE？，求求此此题题已已知知oO/HHo/HH222EEV.Ag,eAgoA7990E1310355.oAgBrsp,K值值。的的o-BrAgeAgBrE值值。AgBrE解：解：!/AgAgoAgBr/AgEE可可等等效效地地看看作作V.lg.Brlg.Aglg.os

7、pospo/AgAgo/AgAg/AgAgoAgBr/Ag072500592079900592005920KKEEEE 续解：续解：V.lg.Brlg.Aglg.ospo/AgAgo/AgAg/AgAgAgBr/Ag13201010355059207990059200592013KEEEE也可直接根据能斯特方程式：也可直接根据能斯特方程式：V.lg.Brlg.oAgBr/AgAgBr/Ag13201010592007250105920EE饱和溶液饱和溶液表表2 298K时甘汞电极的电极电势时甘汞电极的电极电势正极正极负极负极负负极极正正极极EEECu )Lmol(2.00Cu )Lmol(0.

8、100Zn Zn2112解：解：V.lg.Znlg.2o/ZnZnZn/Zn227920100020592076200205920EEV.lg.Culg.2o/CuCuCu/Cu223506000220592034170205920EEV.).(./ZnZn/CuCu221431792035060EEE22ZnCuCuZnV.Zn/Zn27920EV.Cu/Cu235060E还原型物质还原型物质的还原能力的还原能力强强，氧化型氧化型物质物质的氧化能力的氧化能力弱弱。氧化型物质氧化型物质的氧化能力的氧化能力强强，还原型还原型物质物质的还原能力的还原能力弱弱。22ZnCuCuZn解：解：kPa)(

9、100HAgI)Lmol 2HI(1.02Ag221 (Pt,H )Lmol(1.0H)Lmol(1.0I AgI(s)Ag,)2-11V.lg.I lg.Aglg.oAgIsp,oAgIsp,o/AgAgo/AgAg/AgAgoAgI/Ag15200592079900592005920KKEEEE 续解：续解：V.).(oAgI/Ago/HH2152015200EEEo电电极极E V.o50E V.o20E oKCu )Lmol(2.00Cu )Lmol(0.100Zn Zn21122o/ZnZn/ZnZnZnlg.22205920EE2o/CuCu/CuCuCulg.22205920EE/

10、CuCu/ZnZn22 EE22ZnCuCuZno/ZnZno/CuCu2222CuZnlg.EE2059202o/CuCu2o/ZnZnCulg.Znlg.22205920205920EEo/ZnZno/CuCuo22lg.EEK205920 37109417620034170059202 .).(.lgooKKoKoK0592005920.lgoooozEEEzK负负极极正正极极mrG oKzFEGmr oooomr负负极极正正极极EEzFzFEG oomrln KRTG 根根据据：05920059203032.lgooooozEEEzRTzFEK负负极极正正极极H5IO6IO3-HIOI

11、2I-+7+1.7+5+1.20+1.13+1+1.45+0.990-1+0.53VE/oACu2+Cu+Cu0.1630.5210.3417VE/oA CueCuV.o/CuCu5210EeCuCu2V.o/CuCu21630E0o/CuCuo/CuCu2EEoEFe3+Fe2+Fe0.771-0.447?VE/oA+2e +e V.o/FeFe24470EV.o/FeFe237710EV?o/FeFe3Eooo213GGG ooo221133FEzFEzFEzoEV.).(ooo0410127710144702322113zEzEzE32132211zzzEzEzEzEo3oooo1Eo2

12、Eo3EoEVE/oAIO3-HIOI2I-+5+1.20+1+1.450-1+0.53O2H2O2H2O0.701 1.7 78 8VE/oA值值。和和o/HIOIOo/IIO33EE解：解：V.o/IIo/IIOo/IIO223309115530120151515EEEV.oHIO/Io/HIOIOo/IIO23232011414EEEV.o/HIOIO3141445112015EO2HHIO2I5HIO232O2HOO2H2222续解：续解：V.V,.oO/HOo/IIO22223700201EEO6H5OIO5H2HIO222223V.V,.oO/HOHo/IIO22223701201EEO4H2HIOO5HI23222OH1OO10H222205OHOO2H22222即即