最新基础化学-第08章 氧化还原反应与电极电势课件PPT.ppt

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1、基础化学-第08章氧化还原反应与电极电势§8.1氧化还原反应的实质essenceofoxidation-reductionreaction2Hg+O22HgO氧化还原Zn+Cu2+Zn2++CuC+O22CO2H2+Cl22HCl实质：有电子得失或电子对偏移的反应把化合物中成键的电子对指定给电负性更大的原子，从而求得原子所带的电荷数（形式电荷数）。在共价化合物中，元素的氧化数并不是该原子实际所带的净电荷。一、元素的氧化数（oxidationnumber）氧化还原半反应：氧化还原电对：氧化型物质与还原型物质

2、：电对符号：Zn+Cu2+Zn2++CuCu2++2e-CuZn–2e-Zn2+三、氧化还原反应规律氧化反应与还原反应同时发生；得失电子总数相等。氧化还原反应方向：强强弱弱还原剂1+氧化剂2→还原剂2+氧化剂1§8.2原电池primarycell原电池Zn+Cu2+Zn2++Cu电池反应：电极正极负极半电池电极反应Zn-2e-Zn2+Cu2++2eCu负：正：一、原电池工作原理及相关概念二、电池的书写方式①一般将负极写在左边，正极写在右边。④气体或液体不能直接作为电极板，必须附以惰性电极板(如Pt，C)起

3、导体作用。纯气体、液体如H2(g)、Br2(l)紧靠电极板。③标明电池中各物质的化学组成及物态，气态要注明压力(单位为kPa)，溶液要注明浓度。②用双线“‖”表示盐桥；单线“︱”表示相界面；同一相中不同物质之间用逗号“，”分开。例1、(-)Zn(s)︱Zn2+(c1)‖Cu2+(c2)︱Cu(s)(+)例2、(-)Pt(s)︱Sn2+(c1)，Sn4+(c2)‖Fe3+(c3)，Fe2+(c4)︱Pt(s)(+)例3、(-)Pt(s)

4、H2(p)

5、H+(c1)

6、

7、Cu2+(c2)

8、Cu(s)(+)例4、(

9、-)Pt(s)︱Sn2+(c1)，Sn4+(c2)‖Cl-(c3)

10、Cl2(p)

11、Pt(s)(+)例5、(-)Pt(s)︱H2(p)︱HCl(c)︱AgCl(s)

12、Ag(s)(+)三、常见电极类型非氧化还原电极（膜电极）金属―金属离子电极气体―离子电极离子氧化还原电极金属―金属难溶物―阴离子电极氧化还原电极电极膜内参比液内参比电极电极管电极帽导线§8.3电极电势和原电池的电动势electrodepotentialandelectromotiveforce一、电极电势的产生和电池电动势M-ne-Mn+电极电

13、势：电池电动势：二、电极电势的测定标准氢电极H+(1mol·L-1)︱H2(100kPa)︱Pt2H++2e-H2标准电极电势的测定标准电极电势的测定：待测标准电极为正极与标准氢电极组成原电池，测其电动势，则：还原电势越高，氧化态获电子能力越强；电势为负值，表示氧化态获电子能力不如H+。还原电势。标准电极电势：参与电极反应的各有关物质均为标准状态(离子浓度为1mol·L-1，气体物质的分压为100kPa)时，其电极电势称为该电极的标准电极电势，符号：（1）标准电极电势均在水溶液中测定。标准电极电势表（p３

14、1２表附录5）（2）电极反应中氧化型和还原型物质（包括电极反应所需的H+，OH-）浓度1mol·L-1，气体则分压100kPa。（3）表中列出的均为还原电位，不论电极反应式写法如何，只要是表示同一电极，电极电位值都一样。Ag++e-Ag2Ag++2e-2AgAg-e-Ag+2Ag-2e-2Ag+（4）意义：还原电位越高，氧化态获电子能力（氧化性）越强，还原态失电子能力（还原性）越弱。1、可逆电池充、放电过程满足热力学可逆过程条件，没有电能转化为热能的现象发生（全部用于做电功）的电池。可逆电池必须满足的两个

15、条件：（1）正、反两个方向都可进行，且互为逆过程（2）通过的电流无限小，电极反应在接近平衡的条件下进行三、影响电极电势的因素—Nernst方程式２、电池电动势与电池反应的Gibbs自由能W电＝-EQ＝-nFE△rGm＝-nFEF——法拉第常数（96485C·mol-1）n——电池反应转移电子总数△rGm＝W´=W电△rGm＝-nFE３、能斯特方程式△rGm＝△rGm+RTlnQaOx1+bRed2fRed1+gOx2（电池反应的能斯特方程式）△rGm＝-nFE△rGm＝-nFE（电极反应的能斯特

16、方程式）aOx+ne-fRedH2-2e-2H+2aOx+nH22fRed+2nH+以任意电对为正极，以标准氢电极为负极，组成原电池：对于要求不是特别精确的计算，可用浓度代替活度：T=298K时：注意事项：参与电极反应的各物质的活度和化学计量数考虑在内。纯固体、纯液体和水的活度值为1气体物质的活度等于分压除以标准压力，即p/p（p=100kPa）。（1）两个能斯特方程式可以相互转换（2）对数项内表达式同平衡常数写出下列电对