第七章 电极电势(1).ppt

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1、第八章电极电势ElectrodePotential第八章电极电势第一节氧化还原反应第二节原电池与电极电位第三节电池电动势与Gibbs自由能第八章目的要求1.掌握能斯特方程及电极电势的计算2.熟悉电极电势及其应用：比较氧化剂和还原剂的强弱；判断氧化还原反应进行的方向；判断氧化还原反应进行的程度；3.了解原电池及电极电势的概念；了解电势法测定溶液的pH值的原理、方法。授课时数6学时第一节氧化还原反应氧化还原是一类重要的化学反应，他与生命活动紧密相关。人类的一些生命活动如肌肉收缩、神经传导、体内营养物质的代谢等

2、都离不开氧化还原反应。钢铁生锈（铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O）铜器表面生成一层薄薄的铜绿[Cu2(OH)2CO3]金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面包上一层塑料层一、氧化值（氧化数oxidationnumber）1、定义:氧化值是某元素一个原子的表观荷电数（apparentchargenumber），这种荷电数是假设把每一个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。(1970年IUPAC给出的定义)例：NH3中，N的氧化值是-3，H的氧化值是+1。第

3、一节氧化还原反应2、确定元素氧化值的规则：单质中原子的氧化值为零。单原子离子中原子的氧化值等于离子的电荷。例如Na+离子中Na的氧化值为＋1。氧的氧化值在大多数化合物中为-2，但在过氧化物中为-1，如在H2O2、Na2O2中；在超氧化物中为-，如在KO2中。氢的氧化值在大多数化合物中为+1，但在金属氢化物中为-1，如在NaH、CaH2中。第一节氧化还原反应卤族元素。氟的氧化值在所有化合物中为-1。其它卤原子的氧化值在二元化合物中为-1，但在卤族的二元化合物中，列在周期表中靠前的卤原子的氧化数为-1，如Cl

4、在BrCl中；在含氧化合物中按氧化物决定，如ClO2中Cl的氧化值为+4。电中性的化合物中所有原子的氧化值的和为零。多原子离子中所有原子的氧化值的和等于离子的电荷数。第一节氧化还原反应氧化值可为整数，也可为分数。例：Fe3O4中，Fe：+8/3；S4O62-中，S：+5/2。按确定元素氧化值6条规则的先后顺序，就能正确确定化合物中各元素的氧化值。例：KMnO4，先确定K，+1；再确定O，-2；最后确定Mn，+7。第一节氧化还原反应二、氧化还原反应1、定义:元素的氧化值发生了变化的化学反应称为氧化还原反应。

5、Zn+Cu2+=Cu+Zn2+氧化值升高称为氧化反应，例如Zn→Zn2+；氧化值降低称为还原反应，例如Cu2+→Cu。电子供体失去电子，称为还原剂，如Zn；电子受体得到电子，称为氧化剂，如Cu2+。第一节氧化还原反应2、氧化还原半反应和氧化还原电对氧化还原反应可以根据电子的转移，由两个氧化还原半反应构成：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+一个半反应是氧化反应：Zn-2e-→Zn2+；一个半反应为还原反应：Cu2++2e-→Cu。氧化反应和还原反应同时存在，在反应过程中得失电子的数目相等。第一节氧化还原反应氧化

6、还原半反应用通式写做氧化型+ne-还原型或Ox+ne-Red式中n为半反应中电子转移的数目。Ox表示氧化值相对较高的氧化型物质；Red表示氧化值相对较低的还原型物质。氧化型物质及对应的还原型物质称为氧化还原电对，通常写成：氧化型/还原型（Ox/Red），如Cu2+/Cu；Zn2+/Zn第一节氧化还原反应氧化还原半反应和氧化还原电对氧化还原半反应用通式写做Ox+ne-Red溶液中的介质参与半反应时，虽然它们在反应中未得失电子，也应写入半反应中。如半反应MnO4-+8H++5e-Mn2++4H2O氧化型包括M

7、nO4-和H+，还原型为Mn2+(溶剂H2O不包括)。第一节氧化还原反应三、氧化还原反应方程式的配平例：KMnO4+HCl→MnCl2+Cl2+H2O写出离子方程式MnO4-+Cl-→Mn2++Cl2＋H2O根据氧化还原电对，拆成两个半反应还原反应：MnO4-+H+→Mn2++H2O氧化反应：Cl-→Cl2物料平衡，使半反应式两边各原子的数目相等。如果O原子数目不等，可选择适当的介质如H+和H2O，或OH-和H2O来配平。第一节氧化还原反应MnO4-+8H+→Mn2++4H2O2Cl-→Cl2电荷平衡Mn

8、O4-+8H++5e-Mn2++4H2O①2Cl--2e-Cl2②配平氧化还原方程式（得失电子数相等）①×2：2MnO4-+16H++10e-2Mn2++8H2O②×5：10Cl--10e-5Cl22MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2+8H2O第二节原电池与电极电位氧化还原反应产生电极电势（electrodepotential），学习电极电势的有关知识可以进一步理解氧化还原反应的规律，也为电化学检测方法的学习