最新影响电极电势的因素课件ppt.ppt

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1、影响电极电势的因素上节下节6.2.1能斯特方程式6.2.2条件电极电势返回章6.2影响电极电势的主要因素8/3/20212对电极反应:aOx+ne-⇌bRed,在离子强度可忽略的情况下,Nernst关系式为:式中:E为非标准态时的电极电势(V);E为标准电极电势(V);n为电极反应转移的电子数;R=8.314J·K-1·mol-1,F=96485C·mol-1.休息6.2.1能斯特方程式8/3/20213根据:Ag++Cl-⇌AgClKsp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.77×10-10∴[Ag+]=1.77×1

2、0-10/[Cl-]E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592lg(1.77×10-10/[Cl-])又∵[Cl-]=1mol·L-1∴E(Ag+/Ag)=0.7996+0.0592lg(1.77×10-10)=0.222V.实际电极反应为:AgCl+e-⇌Ag+Cl-.E(Ag+/Ag)=E(Ag+/Ag)+0.0592lg[Ag+]休息6.2.1能斯特方程式8/3/20217∴Cl2(g)+2e-⇌2Cl-(aq)又因[Cl-]=1mol·L-1,电极处在标准态,故所得E(Ag+/Ag)=E(AgCl/A

3、g)=0.222V.(2)分压的影响:例3:计算Cl2/Cl-电对在[Cl-]=0.100mol·L-1,p(Cl2)=300.0kPa时的电极电势{已知E(Cl2/Cl-)=+1.359V}.所求银电极的电极电势就是AgCl/Ag电对的电极电势.休息解:6.2.1能斯特方程式8/3/20218=1.432V.(3)溶液酸度的影响:例4:已知:Cr2O72-+14H++6e-⇌2Cr3++7H2O的E=+1.33V;Fe3++e-=Fe2+的E=+0.771V.若将它们构成原电池,系统中[H+]=10.0mol·L-1

4、,其它离子浓度均为1.00mol·L-1.请写出原电池符号,并求原电池电动势.

5、

6、Cr2O72-,Cr3+H+(10.0mol·L-1),

7、Pt(+)Fe3+Fe2+,(-)Pt

8、解:休息6.2.1能斯特方程式8/3/20219E=E(+)-E(-)=E(Cr2O72-/Cr3+)-E(Fe3+/Fe2+)∵[Cr2O72-]=[Cr3+]=1.00mol·L-1.∴E(+)=E(+)+(0.0592/6)lg[H+]14=1.33+(0.0592/6)lg[10.0]14=1.47V.E=E(Cr2O72-/Cr3+)

9、-E(Fe3+/Fe2+)=1.47-0.771=0.70V.返回节休息6.2.1能斯特方程式8/3/202110对电极反应Ox+ne-⇌Red(主反应,mainreac-tion),若发生副反应(secondaryreaction),氧化型物质的氧化能力或还原型的还原能力都可能改变.Ox+ne-⇌RedH+酸效应沉淀剂沉淀配位剂配位效应H+酸效应配位剂配位效应沉淀剂沉淀这时:[Ox]=cOx/Ox;[Red]=cRed/Red.式中:cOx、cRed分别为氧化型和还原型的总浓度;Ox、Red分别为相应的副反应系数

10、(alphacoefficient).休息6.2.2条件电极电势8/3/202111298.15K时,一定条件下,Ox、Red均为定值,将它们并入常数项,并令新常数项为E’,即:电对的电极电势为:当cOx=cRed=1.0mol·L-1或cOx/cRed=1时,E=E’.休息6.2.2条件电极电势8/3/202112E’为条件电极电势(conditionalelectrodepotential)或表观电极电势,它是特定条件下,当电对中cOx=cRed=1.0mol·L-1或cOx/cRed=1时,校正了各种外界因素

11、影响之后所得到的实际电极电势.例5:已知E(Cu2+/Cu+)=+0.16V;E(I2/I-)=+0.5355V.由此可见,Cu2+不可能氧化I-,然而实际在KI适当过量的条件下反应能发生.试计算说明之.解:2Cu2++2I-⇌2Cu++I2(s)+I-CuI(s)休息6.2.2条件电极电势8/3/202113E(Cu2+/Cu+)=E+0.0592lg([Cu2+]/[Cu+])∵[Cu+][I-]=Ksp(CuI)∴E(Cu2+/Cu+)=E+0.0592lg([Cu2+][I-]/Ksp)由于Cu2+未发

12、生副反应,故[Cu2+]=c(Cu2+).当c(Cu2+)=c(I-)=1.0mol·L-1时:E(Cu2+/Cu+)=E’=E+0.0592lg(1/Ksp)=0.16+0.0592lg(1/1.1×10-12)=0.87V=E(Cu2+/CuI).E’(Cu2+/Cu+)>E