【精选】氧化还原反应与应用电化学.ppt

第四章本章教学要求4.1氧化还原反应的基本概念单质的氧化值为零。4.卤化物中卤素原子的氧化值为-1。Solution二、氧化与还原反应Ox+ze→Red同种元素的氧化态与还原态构成了氧化还原电对记作Ox/Red。如Sn4+/Sn2+Fe3+/Fe2+一个氧化还原反应由两个氧化还原电对组成。任何氧化还原反应都可拆分为两个氧化还原电对的半反应（半电池反应电极反应）：Fe3++e→Fe2+Sn2+→Sn4++2e氧化－还原反应的实质：两个电对之间的电子转移反应。4.2氧化还原反应的配平配平的具体步骤：(3)配平：使半反应两边的原子数和电荷数相等酸性介质：多n个O加2n个H+另一边加n个H2O介质条件（4）使两个半反应得失电子数为其最小公倍数合并成一个配平的离子反应式：例1用离子-电子法配平下列氧化还原反应：K2Cr2O7+KI+H2SO4→K2SO4+Cr2（SO4）3+I2+H2O解：先写成离子反应式：Cr2O72-+I-+H+→Cr3++I2+H2O将离子反应式分成两个半反应：I-→I2+2eCr2O72-+H++6e→Cr3++H2O分别配平两个半反应：2I-=I2+2eCr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O合并成一个配平的离子反应式：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O最后写出配平的氧化还原反应方程式：K2Cr2O7+6KI+7H2SO4=Cr2（SO4）3+4K2SO4+3I2+7H2OCl2(g)+NaOHNaCl+NaClO34.3电极电势一、原电池的概念工作状态的化学电池同时发生三个过程：规定：电子流出的电极称为负极负极上发生氧化反应；电子进入的电极称为正极正极上发生还原反应。二、原电池的表示方法（电池符号）Sn2++2Fe3+→Sn4++2Fe2+：()Pt∣Sn2+(c1)Sn4+(c2)‖Fe2+(c3)Fe3+(c4)|Pt(+)三、电极电势双电层理论影响电极电势Eox/Red的因素电极处于标准态时所产生的电极电势五、标准电极电势的测定2.标准电极电势的测定锌电极标准电极电势的测定☆表中电对按Eθ(Ox/Red)代数值由小到大的顺序排列。Eθ(Ox/Red)代数值越大表示此电对中氧化型的氧化性越强；Eθ(Ox/Red)代数值越小电对中的还原型的还原性越强。☆判断氧化还原反应能否发生。是氧化还原反应总是由强氧化剂和强还原剂向生成弱还原剂和弱氧化剂的方向进行。☆一些电对的EƟ与介质的酸碱性有关因此有表和表之分。4.4、影响电极电势的因素—Nernst方程式温度在298.15K时将几个常数代入上式则浓度对电极电势的影响：☆规定电极反应均写成还原反应的形式即Ox(氧化型)+neRed(还原型)☆组成电对的物质为固体或纯液体时不列入方程式中。☆气体物质用相对压力p/p表示。☆如果在电极反应中除氧化态、还原态物质外参加电极反应的还有其他物质如H＋、OH则应把这些物质的浓度也表示在能斯特方程式中。电极反应O2+4H++4e2H2O其298.15K时能斯特方程分别为影响电极电势的几种因素：②酸度对电极电势的影响（1）当cH＋＝0.10mol·L-1时E＝1.51＋────lg0.108＝1.42V由计算结果可知MnO4-的氧化能力随cH＋的降低而明显减弱。凡有H+离子参加的电极反应酸度对E值均有较大的影响有时还能影响氧化还原的产物。如KMnO4:例:298K时在Fe3＋、Fe2＋的混合溶液中加入NaOH时有Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀生成(假设无其他反应发生)。当沉淀反应达到平衡并保持c(OH)=1.0molL1时求E(Fe3+/Fe2+)?解：Fe3＋(aq)+eFe2+(aq)加NaOH发生如下反应:Fe3+(aq)＋3OH(aq)