苏州大学无机化学第十章电化学基础.ppt

第七章第七章 Redox反应反应-电化学基础电化学基础一、一、RedoxRedox反应概念反应概念二、二、原电池原电池（电化学基础）（电化学基础）三、三、电极电势电极电势E E四、四、电极电势电极电势E EΘΘ的应用的应用寐顾欺紫扫疽骇溅臻莽布悍个致藐纯堤婪辑矫秉墨嘉快委闲靡蚀除罐售别苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础氧化还原反应的应用简介氧化还原反应的应用简介 (i)化工领域化工领域：矿石提炼各种金属；化工产品的制造，：矿石提炼各种金属；化工产品的制造，如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等；有机合成、高分子的制备等食盐水电解制烧碱等；有机合成、高分子的制备等 (ii)农业领域农业领域:植物的光合作用、呼吸作用；施入土植物的光合作用、呼吸作用；施入土壤的肥料的分解和吸收等壤的肥料的分解和吸收等 (iii)自然界自然界:人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化碳和水通过呼吸把贮藏在食物分子内的能转变为存在于碳和水。

通过呼吸把贮藏在食物分子内的能转变为存在于三磷酸腺苷三磷酸腺苷(ATP)高能磷酸键的化学能；煤、石油、天然气高能磷酸键的化学能；煤、石油、天然气等燃料的燃烧等等燃料的燃烧等证侩扫挽连暴袭真陌瓤鬃眼械道葬倘者豆池多俐材米聋参滴颁依歌灼涨隅苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 此外，通常用的此外，通常用的干电池、蓄电池以及在空间技干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则都发生着氧化还原反应，否则就不可能把化学能转变成电能，或把电能转变成化就不可能把化学能转变成电能，或把电能转变成化学能 基本要求基本要求1、掌握离子、掌握离子-电子法配平电子法配平Redox反应反应;2、掌握原电池的电池图示；、掌握原电池的电池图示；3、掌握标准电极电势的应用；、掌握标准电极电势的应用；4、掌握、掌握Nernst方程式的计算；方程式的计算；磊东总渗傍轧潘吹喜蝗贫看蓄崩孺汀晨拄揽茁汛茅旭翔砷社赐繁跟化山交苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 §7.1 Redox反应概念、配平反应概念、配平 失去电子的过程叫失去电子的过程叫氧化氧化；得到电子的过程叫；得到电子的过程叫还原。

还原失失去电子的物质去电子的物质被氧化被氧化、被称为、被称为还原剂还原剂；得到电子的物质；得到电子的物质被被还原、被称为氧化剂还原、被称为氧化剂一、一、 几个基本概念几个基本概念扶缘梅刑个橇谓利被孙除盂惦侍鳖我映吁肿磺直糯羽瘤评道认反盎斥屏聊苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础1. 氧化数氧化数 1970年国际纯粹与应用化学联合会年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC) 确定：确定：元素的元素的氧化数氧化数是是元素的一个原子的形式荷电数元素的一个原子的形式荷电数, 这个荷电这个荷电数可由假设把每个键中的电子指定给电负性较大的原子数可由假设把每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得 元素的元素的氧化数氧化数与元素的化合价相似，这里不作详细与元素的化合价相似，这里不作详细的讨论 在一个氧化还原反应中在一个氧化还原反应中,氧化和还原两个过程总是氧化和还原两个过程总是同时发生同时发生的的.2. 氧化还原电对氧化还原电对练坊婶游厚竣池烷杂点工贰戮碳介窿汪优参剔玉胖具视借楔阜非辈芯焚迪苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础氧化反应：氧化反应： Zn → Zn2+ + 2e- 称为称为氧化型电对氧化型电对 —— Zn2+/ Zn还原反应：还原反应： Cu2+ +2e- → Cu称为称为还原型电对还原型电对 —— Cu2+/ Cu 每个半反应表明了某元素高低不同氧化态之间的转每个半反应表明了某元素高低不同氧化态之间的转化关系化关系:电对符号的表示：电对符号的表示：[氧化型氧化型]／／[还原型还原型]Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu 一个氧化还原反应包含氧化、还原两过程，故拆分为一个氧化还原反应包含氧化、还原两过程，故拆分为两个半反应。

例两个半反应例僚怀搪躺型心蜜伸时肿至舷送津势眉苔迭刻妖迸哄另陨拧省烧浓顷姆梆稳苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础二、二、Redox反应的配平反应的配平[ [氧化型氧化型] + ne] + ne- - → [ [还原型还原型] ] 正向为还原，逆向为氧化，它们彼此依存，相互转化，正向为还原，逆向为氧化，它们彼此依存，相互转化，关系与共轭酸碱对一样，称为关系与共轭酸碱对一样，称为氧化还原电对氧化还原电对氧化数法氧化数法（高中已学）（高中已学） 离子离子- -电子法电子法配平方法有：配平方法有：顶略佬笆凹银拎突捐遭饲阅搬余淖眼童拆矿氓坚娇筛瘟烹届伶随旦佩壤丈苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础离子离子- -电子法：电子法：原则原则 （（（（i i））））反应过程中氧化剂得到的电子数等于还原剂失反应过程中氧化剂得到的电子数等于还原剂失反应过程中氧化剂得到的电子数等于还原剂失反应过程中氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数；去的电子数；去的电子数；去的电子数； （（（（ii ii））））反应前后各元素的原子总数相等反应前后各元素的原子总数相等反应前后各元素的原子总数相等反应前后各元素的原子总数相等步骤步骤1、、写出未配平的离子反应方程式写出未配平的离子反应方程式 MnO4  + SO32  +H+ → Mn2+ + SO42  2、、将反应分解为两个半反应方程式将反应分解为两个半反应方程式MnO4  + H+ → Mn2+SO32  → SO42 孜噬锣啦禁胖肠搀砌歼屯莎摩沮重殖蕊枉段煮峭梳秉籽疼霜弄艘倚郧茧圭苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础(1)使半反应式两边相同元素的原子数相等使半反应式两边相同元素的原子数相等MnO4  + 8H+ → Mn2+ + 4H2OSO32  + H2O → SO42  + 2H+(2)用加减电子数方法使两边电荷数相等用加减电子数方法使两边电荷数相等MnO4  + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2OSO32  + H2O - 2e- → SO42  + 2H+步骤步骤3、、根据原则根据原则(i)，求出，求出两个半反应式的最小公倍数。

两个半反应式的最小公倍数 拙崭籍苔质补宣涤诧永泽恃档厕圃旗棍蒜辨钢咱胆鄙迢灸酵郁熏噬传厂们苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础4、、整理，即得配平的离子反应方程式整理，即得配平的离子反应方程式 2MnO4  + 5SO32  + 6H+ → 2Mn2+ + 8H2O + 5SO42  2 MnO4  + 8H+ + 5e-→ Mn2+ + 4H2O5 SO32  + H2O - 2e- → SO42  + 2H+2MnO4  + 16H+ + 5SO32  + 5H2O →2Mn2+ +8H2O +5SO42  +10H++步骤步骤 在配平半反应式，如果反应物、生成物所含氧原子在配平半反应式，如果反应物、生成物所含氧原子数不等时，可用数不等时，可用介质介质(酸或碱酸或碱)来配平 夜棒菏目瓤粱拓娩茂怀釜月仓辟瑟灭垫搁李渗尧抑抡咖峙腮霞搁巨秀丽诵苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础半反应式半反应式介质介质注意注意酸性酸性碱性碱性多氧原子一侧多氧原子一侧H+H2O不能出现不能出现OH-少氧原子一侧少氧原子一侧H2OOH-不能出现不能出现H+但不能配平但不能配平气相或固相气相或固相反应反应式式1. 在配平时，不需知道元素的氧化值在配平时，不需知道元素的氧化值2. 能反映在水溶液中的氧化还原本质能反映在水溶液中的氧化还原本质优缺点优缺点1、、MnO4  + SO32  →MnO42  + SO42  +OH- 练习练习2、、HClO3 + P4 + H2O → HCl + H3PO4沿叠裤秽牧讲估有符筛迷诧攀黎左批搅腕榔朔厨朗郑膜尉派菏凹沤馒挥素苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础配平配平①①×5+5+②②得：得：①①②②化简得：化简得：纶冀准郊展螺疹若菏她停惫慎哟补卜攒窟凋袁蠕赘旁悟具远拣鲜钎失镰贯苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 §7.2 原电池原电池(primary cell) 7.2.1 原电池的构造原电池的构造原电池原电池 是将化学能转变为电能的装置，即是将化学能转变为电能的装置，即借助自发借助自发Redox反应直接提供电能的装置。

反应直接提供电能的装置Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cue-组成的组成的Daniel电池电池 原则上一个自发的氧化还原反应都可通过适当的原则上一个自发的氧化还原反应都可通过适当的方式获得电能例如方式获得电能例如信阴娶抽磺墩帝有阅搬廓唆缴将甄照侯勺钝伶哥恶凰饿龙镑毗枫他瓢数岩苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础正极正极——Cu 极极 (得到电子流的极得到电子流的极)负极负极——Zn 极极 (提供电子流的极提供电子流的极)————参考动画图参考动画图 U型管中一般是型管中一般是琼琼脂胶冻脂胶冻，两出口处是多，两出口处是多孔的孔的陶瓷隔板陶瓷隔板 反应时，反应时，Cl-、、K+离子分别向左、离子分别向左、右迁移，保持反应右迁移，保持反应持续进行持续进行原电池装置图原电池装置图范途六推恼荆辫桐盯移攫乍寅畅格讼眉步惺燎孕替描宽贾匀活搅晦峦疫愤苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础/CuCu，，/ZnZn 电对：电对：22+ ++ + (aq) Zn 2eZn(s)：：)( 极极2 + + 氧化反应氧化反应电子流出电子流出负负 Cu(s) 2e(aq)Cu：：)( 极极2+ + + +还原反应还原反应电子流入电子流入正正还原型还原型 e 氧化型氧化型 + +ZCu(s)(aq) Zn(aq)Cu Zn(s) 电池反应：电池反应：22+ ++ ++ ++ +组成原电池的条件：组成原电池的条件： ① ①自发反应自发反应△G△G＜＜0 0 ② ②氧化和还原反应分别在两处进行；氧化和还原反应分别在两处进行； ③ ③两极的电解质溶液必须沟通。

两极的电解质溶液必须沟通 §7.2 原电池原电池(primary cell)因喷巳讳鞘民党签坪屋趾高咒鞍做乒讥亿馆吊徊扬酵釜裁载釉特黍宵垃哇苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 7.2.2 原电池的表示方法原电池的表示方法Zn | Zn2+(c1)Cu2+(c2) | Cu负极写在左边负极写在左边( (氧化反应氧化反应) )正极写在右边正极写在右边( (还原反应还原反应) )““| |” 表示相与相之间的界面表示相与相之间的界面浓度浓度用用““||||””表示盐桥表示盐桥价态由低到高价态由低到高价态由高到低价态由高到低 §7.2 原电池原电池(primary cell)佣农箭姻凋捐聊较啮弛丙鹃交致爷冒碌肢宅熄摹粒氟痘呕孪艾器诣韦毙炳苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础正极正极(Cu极极) Cu2+ + 2e- →Cu 氧化反应氧化反应(电子流入的电极电子流入的电极) 负极负极(Zn极极) Zn - 2e- →Zn2+ 还原反应还原反应(电子流出的电极电子流出的电极) 电池反应电池反应 Cu2+ + Zn →Cu + Zn2+ 金属导体如金属导体如 Cu、、Zn 惰性导体如惰性导体如 Pt、石墨棒、石墨棒电极电极 §7.2 原电池原电池(primary cell) 通过原电池的电池图示，可以写出通过原电池的电池图示，可以写出—— (1)两个电极两个电极和电极反应；和电极反应； (2)总反应（电池反应总反应（电池反应——Redox反应）反应）坎嫉赖婆耽触牧悄颠凶她独嗓贡剧猖炙伞声揖通尽耙酪纺月送计饼婆茁迸苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 (i) 若电极不参与反应，应使用若电极不参与反应，应使用惰性电极惰性电极 (ii) 组成电极中的溶液、气体注明组成电极中的溶液、气体注明压力、浓度压力、浓度 (iii) 电极中含有不同氧化态同种离子时，电极中含有不同氧化态同种离子时，中间用中间用“，，”分开分开(iiii) 参入电极反应其它的物质也应写入电池符号中参入电极反应其它的物质也应写入电池符号中Fe3+(c1)，，Fe2+(c2) | Pt (+) ；； Sn4+(c1)，，Sn2+(c2) | Pt (+) 注注 意意H+(c1) | H2(p) ︱︱Pt(+) ； (-) Pt︱︱Cl2(p) | Cl- - (c) Cr2O72-(c1), H+(c2), Cr3+(c3) | Pt (+)；； (-) Pt︱︱O2(p) | H2O，，OH- (c1) §7.2 原电池原电池(primary cell)肢肠讨筒行掩券棘射作砚嘉斗洲就搅饼宾亮汹慑票柔象仕喂喀殴馅蕴醛锌苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础Cr2O72-+6Cl-+14H+ → 2Cr3++3Cl2↑+7H2O 电极反应电极反应Cr2O72- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O 还原还原 2Cl- - 2e- → Cl2 氧化氧化原电池符号原电池符号 Cr2O72-(c1), H+(c2), Cr3+(c3) PtPt ︱︱Cl2(p) Cl - (c)原电池的表示方法课堂练习原电池的表示方法课堂练习 §7.2 原电池原电池(primary cell)缎栖辞嘶阅将淡姨漏左台铸陵搭谅霸远艾串喂瓮劲淌催问孜臭醛抛防获延苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 7.2.3 电解池与电解池与Faraday定律定律(自学自学)1mol电子所带电量：电子所带电量： F = 1.6021773×10-19C ×6.022137 ×1023mol-1 = 9.648531×104C mol-1 F 被称为被称为Faraday常数。

常数7.2.4 原电池电动势的测定原电池电动势的测定Zn | Zn2+(c1)Cu2+(c2) | Cu 原电池的原电池的电动势电动势EMF (electromotive force) ：当原电池：当原电池的电流趋近于零时，两极间的最大电位差（由数字电压表或的电流趋近于零时，两极间的最大电位差（由数字电压表或电位差计来测定）电位差计来测定） §7.2 原电池原电池(primary cell)倦拂垫娇煎陡贴骸仕场拘粒撒怯丈嘱软束共拧尺访吐口汲署橡恶奖嫉俄眶苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础V10.1= 标准电动势标准电动势EMFΘ：当原电池的各物质都处于标态时测定：当原电池的各物质都处于标态时测定的电动势的电动势 例如，铜锌原电池例如，铜锌原电池电功电功(J)=电量电量(C)×电势差电势差(V)7.2.5 原电池电动势与原电池电动势与Gibbs函数的关系函数的关系原电池必须是可逆电池：具备两条件原电池必须是可逆电池：具备两条件 (i)两电极可逆；两电极可逆；(ii)通过的电流无限小通过的电流无限小可逆电池的最大功可逆电池的最大功Wmax为：为： §7.2 原电池原电池(primary cell)畏甚涣瓮鸳糟绩缓披歌潍甸呻铅泳押唤窍屯近敛浙仗殴婴顺芹崔瘩何毋勤苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础标准状态标准状态：：MFmrZFEG-=⊿⊿热力学表明，在恒温恒压下：热力学表明，在恒温恒压下：F = 9.6485×104 C mol-1 这样，可以通过标态下的这样，可以通过标态下的Gibbs函数来计算函数来计算Redox反应反应组成的原电池的电动势；反之亦然。

组成的原电池的电动势；反之亦然 §7.2 原电池原电池(primary cell)其中，其中，Z为得失电子总数，为得失电子总数，F是是Faraday常数常数管馈秒纽晒阶啡巡箍否容诉幅矿桂稿染媒痹惟密评挥锣哀股佩自甄性肋央苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础§7.3 电极电势电极电势(electrode potential)7.3.1 电极电势的产生电极电势的产生 把把金金属属M与与其其盐盐M +溶溶液液接接触触面面之之间间的的电电势势差差，，称称为为该该金金属属的的平平衡衡电电极极电电势势，，即即金金属属离离子子与与金金属属单单质质构构成成的的氧氧化化还还原原电电对对(M+/M)的的电电极极电电势势,记记为为E(M+/M)辟最沼碘譬峻陈哭勉野乳夫锦窘偷祟祥会曝屯沼邮峻秘警斥朽坊阔扭凤至苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础选用选用标准氢电极标准氢电极作为比较标准，规定它作为比较标准，规定它的电极电势值为的电极电势值为零零. .即即E (H+/H2)= 0 V 1、标准氢电极、标准氢电极(SHE)7.3.2 标准电极电势的测定标准电极电势的测定烙肪翅臭峙龚隅昧黎肇谍碍恰凰便哗朴憋喜尼膊腿联哭瘸缮阅溉魔艇擂押苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础H2←←Pt →→←←H+(1mol·L-1)H2(100kPa) ↑酋胯金往谚痕荫摧臃那怂树麦嘘契杨醇印剖炊缆竟钳莆骨孺试惮固继丙岿苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础巨哭沁斡味票宗棒欧呛铁迹权素汽枢隙话顿款皑乘喳杆帛怀榜先矫毕装朱苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础电极符号电极符号(-) Pt，，H2(100kPa)   H+(1mol·L-1)H+(1mol·L-1)   H2(100kPa)，，Pt (+)标准氢电极的电极电势标准氢电极的电极电势 (H+/H2)= 0 VE电极反应电极反应：：()gH 2eaq)(H22+-+串穆剔诺焊霹嘿宋熔佯拆烦桔煎率浩咎技洽怔是忿压恩糠玛玄饭志豹巾雾苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础2. 甘汞电极甘汞电极(SCE)————1 1————3 3————————2 2————5 5————6 6————4 47 7————1-Hg 2-Hg2Cl23-素瓷素瓷 4-饱和饱和KCl5- KCl晶体晶体 6-素瓷素瓷 7-橡皮塞橡皮塞莲援砖烦浸罗目里春巍褥螺权能闽沿浑勺嚣灾芍匣逮驰铭拼泛屋筛捧普躺苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础1-- =Lmol0.1)Cl( 标准甘汞电极：标准甘汞电极：cE(Hg2Cl2/Hg) = 0.2415V（非标准）（非标准）-—++)aq(Cl 22Hg(l) 2e(s)ClHg :电极反应电极反应22V268.0/Hg)Cl(Hg22=E) KCl (L2.8mol)Cl(1饱和溶液饱和溶液饱和甘汞电极：饱和甘汞电极：    = =c)L2.8mol(Cl (s)ClHg (l) Hg︱︱Pt122表示方法：表示方法：-– 2. 甘汞电极甘汞电极(SCE)允恼撰采导拙磁浇祭暖华墩剁为递杆智蒋伞沫匠让齐梆怠垛炼暑葫慷近晃苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 欲确定某电极的电极电势：可把该电极与标准氢电欲确定某电极的电极电势：可把该电极与标准氢电极组成原电池极组成原电池, ,测其电动势测其电动势( (E E ) )则则 E E 即为待测电极的即为待测电极的电极电势电极电势例例1. 1. 测定测定E EΘΘ(Cu(Cu2+2+/Cu)/Cu)设计原电池设计原电池测得原电池电动势：测得原电池电动势：EMFΘ = 0.340 V=E(+)-E(-)( ) Pt∣ ∣H2(100kPa) | H+(1mol L-1) ||Cu2+(1 mol L-1) | Cu (+)EΘ(Cu2+/Cu) = E - E (H+/H2) = 0.340 V- 0 V= +0.340 V3. 3. 电极电势的测定电极电势的测定赚庆慌淤梭忿室晶缕镜滋敲亥交纂瑞事算事升攫厨杏侨蛀声略盐哦欧操瑞苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础例例2. 测定测定E(Zn2+/Zn)设计原电池设计原电池 Zn | Zn2+(1mol L-1) ||H+(1mol L-1) | H2(100kPa) ︱︱Pt 测得原电池电动势：测得原电池电动势：E = 0.7626 V =E(+) - E(-) E(Zn2+/Zn) = E (H+/H2) - E(Zn2+/Zn) = 0V- 0.7626 V= -0.7626 V 物质皆为纯净物有关物质的浓度为物质皆为纯净物有关物质的浓度为1mol1mol·L L-1-1涉及到的气体分压为涉及到的气体分压为100kPa100kPa待测电极处于待测电极处于标准态标准态标准态标准态 所测得的电极电势即为标准电极电势记为所测得的电极电势即为标准电极电势记为EΘ (M+/M)豪熬逸扩文噎哭其瞒迹粪开懦妒信甄垢侍藕瓶圃定蒜初薯苇回韶挣限名耗苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础常用电对的标准电极电势常用电对的标准电极电势(298.15K) 该表中为该表中为还原电势还原电势“氧化型氧化型+ne+ne- - 还原型还原型” ：组成：组成原电池时，待测电对为正极，发生还原反应原电池时，待测电对为正极，发生还原反应, , E (M+/M)为正为正值；反之，值；反之， E (M+/M)为负值：为负值：电对电对电极反应电极反应E /VLi+/LiLi+ + e- Li-3.040K+/KK+ + e- K-2.924Zn2+/ZnZn2+ + 2e- Zn-0.7626H+/H22H+ + 2e- 2H20Cu2+/CuCu2+ + 2e- Cu0.340O2/H2OO2+4H+ + 4e- 2H2O1.229Cl2/Cl-Cl2 + 2e- 2Cl-1.229F2/HF(aq)F2+2H+ + 2e- 2HF(aq)3.053XeF/Xe(g)XeF + e- Xe(g) + F-3.4扼句孙卑敬茎安炮蚌涤拒俊炳沼馈拽衣捣嚷蛰耘隐鱼商眺赃辣惭妹酸孕瘟苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 前面所谈到的都是标准电动势前面所谈到的都是标准电动势EMFΘ 、标准电极电势、标准电极电势EΘ 。

若条件改变（如温度、浓度），如何求这时若条件改变（如温度、浓度），如何求这时非标态非标态下的的电动势下的的电动势EMF、、电极电势电极电势 E？？我们可以利用我们可以利用Nernst方方程式来计算程式来计算 理论上，任何一个理论上，任何一个Redox反应都可以组成一个原电反应都可以组成一个原电池即Δr Gm=Δr Gm + RT lnJJRTZFEFElg2.303ZMFMF+ + = = 7.3.3 Nernst方程式方程式附忿布宗中牲掀纯就邢纯枢悔凸使推尚县狞郎愿眺农桐好忌撕刽恃臼沛奏苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础FJRTEElgZ2.303MFMF = =代入得：代入得：F: mol96485C1 = = RT,Kmol8.314J 将将 , 时时298.15K 当当11  = == =  JZ.EElgV05920)K298()K298(MFMF = = 类似地，可以得到半反应（电极反应）的类似地，可以得到半反应（电极反应）的Nernst方程式：方程式：这就是电池反应在常温下的这就是电池反应在常温下的Nernst方程式方程式7.3.3 Nernst方程式方程式味净纫信才岂孺挡愚敖战搪乎政赛硬湖犊褪缅坯揪膛瑚坎契歪嗡宁便穷烯苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 e -+Z还原型还原型氧化型氧化型电极反应：电极反应：,298.15K= T时时))((lg3032-=ccZFRT.EE氧化型氧化型还原型还原型氧化型氧化型)(还原型还原型)(lg0.0592V)K298()K298(-=ccZEEO4HMn 5e8HMnO224+-+-+++例：例：=()/MnMnO24+-E4)}Mn({)}H()}{MnO({lg5V0592. 0)/MnMnO(2824++-+-+cccE7.3.3 Nernst方程式方程式哪芹琼潦坊微掌鼠散热例仑广乡黎靛祷锌宪街同趟甄默蒋沧改搜政矿搬扒苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础氧化型氧化型还原型还原型一侧一侧各物种各物种相对浓相对浓度幂的度幂的乘积乘积电对在某一电对在某一浓度或分压浓度或分压的电极电势的电极电势电对的电对的标准电标准电极电势极电势摩尔气摩尔气体常数体常数热力学热力学温度温度电极反电极反应中转应中转移的电移的电子数子数法拉第法拉第常数常数E = E + ㏑㏑z zF[氧化型氧化型][还原型还原型]RT7.3.3 Nernst方程式方程式腊借笔堤岁鸟杉楚盐移涨情小镰盖衬阉期臼稍馈惭民睫态咽梭摹钦眨啊构苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础2. 影响电极电势的因素影响电极电势的因素①① 氧化型或还原型的浓度或分压氧化型或还原型的浓度或分压)()( cc，，氧化型氧化型还原型还原型)( c，，还原型还原型)(  c，，氧化型氧化型 e 还原型还原型氧化型氧化型电极反应：电极反应：Z+ + )()(lg3032还原型还原型氧化型氧化型ccZFRT.EE+ += =或或 E则：则：反之，反之，E  则：则：②② 介质的酸碱性介质的酸碱性一般来说，一般来说，c(H+)越大，越大，E 值越大，值越大，（含氧酸盐在酸性介质中其氧化性越强（含氧酸盐在酸性介质中其氧化性越强 ）叮舆抢病衰思骸饰丰拦嗽蔫羌快固匹唇货荫宁厂辕伺棍谨死鸿藤默步蘸蔚苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础)/ClClO(3A  E?)/ClClO( 时时 L10.0mol)H(31= = = =   + +Ec，，L1.0mol)Cl()ClO( 13 = == =   cc，，当当3)}Cl({)}H()}{ClO({lg60.0592V)/ClClO(63A+ += = + +   cccE) l (O3H)aq(Cl 6e)aq(6H)aq(ClO 解：解：23+ ++ ++ +  + +  V51. 10 .10lg6V0592. 06= =+ += =1.45VV45.1)/ClClO( 3A= =  E已知已知例例：：2. 影响电极电势的因素影响电极电势的因素蜜符惕壤度粉擅泊蓖戮蔚狭轻垮系察会失富缸涣佛签汁柴和兴粱佯浚眶霹苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础V229.1O)/H(O 298K 22A= =，，，，已知已知例：例：E?O)/H(O 14pH )O( 222= == == =时，时，，，若若：：求求Epp⑴⑴? )/OH(O 2B = =  E⑵⑵ 0.400V= =)100 . 1lg(4V0592. 01.229V414 + += = O)/H(O 22ELmol100 . 1)H( 即即 14pH114  = == =  + +，，c]/ )H([ ]/ )O(lg[4V0592. 0O)/H(O 4222A+ += =+ + ccppE) l (O2H 4e)aq(4H)g(O 解：解：22+ ++ + + +⑴⑴2. 影响电极电势的因素影响电极电势的因素灸禁烃扮后叭兵蜗透戍肇嘴姑孤圆盖蟹贸牺困蜒给粒滚掺滑岗祖课塘屋雪苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础V 400.0)O/HO(22= =ELmol0.1)OH( 即即 14,pH 1 = == =  当当c⑵⑵0.400V)/OH(O 2B= = E)aq(4OH 4e) l (O2H )g(O22+ ++ +  ③③沉淀的生成对电极电势的影响沉淀的生成对电极电势的影响 在含有在含有Ag+/Ag电对体系中，加入电对体系中，加入NaCl溶液，使溶溶液，使溶液中液中c(Cl-)=1.00 mol L-1，， 已知已知: : EΘ(Ag+/Ag) =+0.7991V，， 计算计算: :E(Ag+/Ag)；；并求并求EΘ(AgCl/ Ag)=？？ （（ KspΘ(AgCl)=1.77×10-10））例：例：2. 影响电极电势的因素影响电极电势的因素粟褥林湾沿呈咖赖稻唬莹烦广谢户汲诗鬼郎滦墩卉脑烤残甘绢焚寥奇褪妈苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础Ag1.77×1010 -10c(Ag+)= mol L-1 = 1.77×1010 -10 mol L-1 1.00解解:沉淀反应沉淀反应 Ag+ + Cl- AgCl↓spK c(Ag+)=c(Cl-)(AgCl)·{c }2= +0.22V= +0.7991V + lg(1.77×1010–10)0.0592V10.0592 z zE(Ag+/Ag) =E (Ag+/Ag) + lg [c(Ag+)/c ]货魏匈锈殃铱险蒜夹搁因扬暂魁义武从桔犀锰搜亲煮畜万婪贯郧铲颈割勋苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础V222. 0=+)/AgAg(=E)aq(ClAg(s)eAgCl(s)++--1= =--+AgCl)()Ag( , Lmol0 . 1)Cl(sp时时当当Kcc) /AgAgCl(E+AgCl)(lgV0592. 0)/AgAg(sp+=KEAgI AgBr AgCl减小减小 spK(AgI/Ag) (AgBr/Ag) (AgCl/Ag)EEE> >> >由于由于AgCl沉淀的生成，沉淀的生成，使使c(Ag+)减小，使减小，使E(Ag+/Ag)减小减小Ag+的氧化能力降低的氧化能力降低>+0.22V+0.7991VE(Ag+/Ag)E (Ag+/Ag)沉淀对电极电势的因素沉淀对电极电势的因素悲父抚猿扮忱还婴行骸家萌渗骑慰柜送彭首蔬值竿戎惦簿句穷闲熟群抹玲苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 NaOH ，达到平衡时保持，达到平衡时保持的半电池中加入的半电池中加入 ?)FeFe( ,Lmol0 . 1)OH(231= = = =+ ++ +  求此时求此时Ec，，108 . 2)(OH) Fe(393sp = = K V769. 0)FeFe( 23= =+ ++ +，，已知已知例：例：E?)(OH) Fe/Fe(OH)(2 3= =EFeFe 1086. 4)(OH) Fe(23172sp = =+ ++ + 组成组成和和，在，在K解：解：)aq(3OH)aq(Fe (s)(OH) Fe33+ + + +)aq(2OH)aq(Fe (s)(OH) Fe22+ + + +沉淀对电极电势的因素沉淀对电极电势的因素亩伸抬糠炎豹弧笑翔鲜忠获衰叼制扼斡帜岳楚斋誉厢高滓络箕厅针脆栽簧苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础, 时时 L1.0mol)OH( 1当当c = =  )(OH) (Fe)(Fe 3sp3Kc= =+ + )(OH) (Fe)(Fe 2sp2Kc= =+ +)Fe/Fe(23+ ++ +E)aq(Fe e)aq(Fe23+ ++ + + +)(Fe )(Fe lgV0592. 0)Fe/Fe(2323+ + = =+ ++ ++ ++ +ccE)Fe(OH)()Fe(OH)(lgV0592. 0)Fe/Fe(2sp3sp23+ += =+ ++ +KKE391086. 4108 . 2lgV0592. 0V769. 017  + += =   V55. 0  = =沉淀对电极电势的因素沉淀对电极电势的因素汰俺烫膳医昨涧畸书扩禽塌照膘馁湃戊辛循崭檬桥载恃狐痉钱帅璃喊溜庸苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础0.55V = =.0 55V = =+ ++ +)/FeFe( 23= = E, Lmol0 . 1)OH( 1 = =  时时当当c)(OH) /Fe(OH) (Fe 23即即 E)(OH) (Fe)(OH) (FelgV0592. 0 )/FeFe( 2sp3sp23+ += =+ ++ +KKE)(OH) /Fe(OH) (Fe 23E)aq(OH) s ((OH) Fe e) s ((OH) Fe23+ ++ +  沉淀对电极电势的因素沉淀对电极电势的因素握翟葫翟驯拳步猜友乓辜眼寸蚤雨羞瓶攘连豪翼壳旁爱磅瑚悸巴鸵佬甭师苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础小结：小结：氧化型形成沉淀氧化型形成沉淀 ，，E↓;还原型形成沉淀还原型形成沉淀 ，，E↑。

)Ag/Ag( /Ag)S(Ag2+ +< <例：例：EE)Cu/Cu( /CuI)(Cu22+ ++ ++ +> > EE 氧化型和还原型都形成沉淀，看二者氧化型和还原型都形成沉淀，看二者 的相对大小若的相对大小若 (氧化型氧化型) < (还原还原型型)，则，则 E↓；反之，则；反之，则 E↑沉淀对电极电势的因素沉淀对电极电势的因素靳棋算蚤钩松尤持丸妄啮敬籍洒碎幌道糙坠陆滋诗首墙榴魏柔攀敲涝楚惩苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础④ ④ 配合物的生成对电极电势的影响配合物的生成对电极电势的影响23)/FeFe(计算计算E+ ++ +4636][Fe(CN)][Fe(CN)KCN(s)，，，有，有的溶液中加入的溶液中加入  时，时，14636L1.0mol)]([Fe(CN))]([Fe(CN)cc    = == =1L1.0mol)(CN，，配离子生成当系统配离子生成当系统c   = =2131FeL1.0molFeL1.0mol 和和在含有在含有例例：：+ + + +   KCN：：后，发生下列配位反应后，发生下列配位反应加加解：解：23)aq(Fe e(aq)Fe+ + + ++ +363)aq(][Fe(CN) )aq(6CN(aq)Fe   + ++ +2. 影响电极电势的因素影响电极电势的因素圆徽就翘际祝垢佩凭灭阿铀羡摆姻羹莱肝虎拯杭职艘咐砚祖姆卖硷捂咙绕苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础633636f]/ )CN(][/ )Fe([/ )][Fe(CN)()][Fe(CN)(ccccccK + +  = =配合物的生成对电极电势的影响配合物的生成对电极电势的影响Lmol0 . 1)][Fe(CN)()][Fe(CN)()CN(14636     = == == =时，时，当当ccc)aq(][Fe(CN) )aq(6CN(aq)Fe462  + ++ +]/ )CN(][/ )Fe([/ )][Fe(CN)()][Fe(CN)(624646f + +  = =ccccccK/ )Fe(/ )Fe(lgV0592. 0)/FeFe()/FeFe(322323+ ++ ++ ++ ++ ++ + = =ccccZEE哈龋饱猎拘卿便喂泪席丈帽涂诽勾幕酥这圆魂荷愧舒沿残借匪蚂氖讳饮集苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础)][Fe(CN)(1/ )Fe(36f3 + += =Kcc)][Fe(CN)(1/ )Fe(46f2 + += =Kcc0.36V= =102 . 4104.1Vlg0592. 00.769V4552   = =)/FeFe(23+ ++ +所以，所以，E)][Fe(CN)()][Fe(CN)(lgV0592. 0)/FeFe(46f36f23  + ++ + = =KKZE因为因为在这种条件下，在这种条件下，V36. 0)][Fe(CN)/][Fe(CN)()/FeFe(463623  + ++ += == = EE配合物的生成对电极电势的影响配合物的生成对电极电势的影响谆蓖围镜俊酉疤摹米挎诣车钞吠幼约倒泵寺选冬坎讫夕约够浦坏奉扣芋检苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 e)aq(Cl)aq()Cu(NH 243已知已知思考思考：：  + ++ ++ + 小结：小结：氧化型形成配合物，氧化型形成配合物，E ↓，，还原型形成配合物，还原型形成配合物， E ↑，，)aq(4NHCuCl(s) 3+ +),/CuCu()CuCl())(Cu(NH2sp243f及及，，借助借助+ ++ ++ +EKK ) /CuCl)Cu(NH( 243？？如何求得如何求得+ +E 氧化型和还原型都形成配合物，看氧化型和还原型都形成配合物，看KfΘ的相对大小。

的相对大小若若 KfΘ( (氧化型氧化型) > ) > KfΘ( (还原型还原型) )，则，则E E↓↓；反之，则；反之，则 E E↑↑配合物的生成对电极电势的影响配合物的生成对电极电势的影响迟炬怜辑闻晴况尸粳期拒陶组厄撞春现代去辱砖牟仔鸭豆鸿间滤屿污兹墩苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础⑤⑤生成弱电解质生成弱电解质 例：例：在含有在含有H+/H2电对体系中，加入电对体系中，加入NaAc溶液溶液,使溶使溶液中液中c(HAc)=c(Ac-)=1.0 mol L-1，，p(H2)=1.0×105 Pa，，计算计算:E (H+/H2) 解解: c(H+)= = 1.8×1010 -5 (HOAc)·c(HOAc)/cc(OAc-)/cKa2H+ + 2 2e- H2 E (H H+ +/H/H2 2)= 0V = -0.15V2 2 1 1.0.0×10105 / 1.01.0×10105 0.0592V [1.8×1010 –5]2 =0 V + lgz z p(H2)/p (H2)E(H H+ +/H/H2 2) =E (H H+ +/H/H2 2) + lg0.0592 [c(H+)/c ]2壕猪秀木秒晒从撬罪啼月吱摧稠弧斡整赃疲盟嘻阂吵搅妇色褪慎倔税舍毕苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础由于弱酸由于弱酸(HAc)的生成，使的生成，使c(H+)减小，减小，E(H+/H2)值减小，值减小， H+的氧化能力降低。

的氧化能力降低7.4 7.4 电极电势的应用电极电势的应用7.4.1 判断原电池的正、负极及计算原电池的电动势判断原电池的正、负极及计算原电池的电动势(1)在标准态下：只需比较在标准态下：只需比较E (2)非标准态：先根据非标准态：先根据Nernst方程计算出方程计算出E, 然然后再比较两个后再比较两个E 值值原电池中原电池中, E(+)>E(-);电动势电动势 E=E(+)-E(-) 由由电电对对Fe3+/Fe2+、、Sn4+/Sn2+构构成成原原电电池池,判判断断原原电电池正、负极，计算其电动势池正、负极，计算其电动势例例暴籍撒愈抗蛀成昨兼躯巨行件坚娇效臻谩映探菱掏绵痒雨阴肠得混熊浅权苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础解：解：E EΘΘ(Fe3+/Fe2+)=+0.771 V EΘΘ(Sn4+/Sn2+)=+0.154 V (+)(+)极极 (-)(-)极极∨∨电动势电动势 E E =E E (+)-(+)-E E (-)(-)= 0.771V- -0.154V = 0.617V7.4.2 判断氧化剂、还原剂的相对强弱判断氧化剂、还原剂的相对强弱 越大越大, ,电对中氧化型物质的氧化能力越强电对中氧化型物质的氧化能力越强 还原型物质的还原能力越弱；还原型物质的还原能力越弱； 越小越小, ,电对中还原型物质的还原能力越强电对中还原型物质的还原能力越强 氧化型物质的氧化能力越弱。

氧化型物质的氧化能力越弱 E EE E留熬正豹凹胚绽陛杜险瞒最森通京谭齿必恃遵丸与盘六媳麓捆纫辕遂胡网苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础例例试比较试比较 KMnO4、、Cl2、、FeCl3在酸性介质中的氧化能力在酸性介质中的氧化能力解解0.7711.35831.51E /VFe3+/Fe2+Cl2/Cl-MnO4-/Mn2+电对电对>>标态下标态下的氧化能力比较：的氧化能力比较：KMnO4 > Cl2 > FeCl3试比较试比较 SnCl2、、Zn、、H2S 在酸性介质中的还原能力在酸性介质中的还原能力例例解解0.1540.144-0.763E /VSn4+/Sn2+S/ H2SZn2+/Zn电对电对<<标态下标态下的还原能力：的还原能力：Zn > H2S > SnCl2羌羌忌综眶秀背奖穗怀认癣毙诵殉呻柄付噎闪讽醒忽勉行赐视吉伦喉臀谐苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础7.4.3 判断判断Redox反应进行的方向反应进行的方向反应自发进行的条件为反应自发进行的条件为△△rGm＜＜0因为因为 △△rGm = –ZFEMF 即：即： EMF ＞＞ 0 反应正向自发进行；反应正向自发进行； EMF ＜＜ 0 反应逆向自发进行。

反应逆向自发进行 经验规则经验规则 —— —— 对于非标准态下的反应：对于非标准态下的反应：lgV05920 MFMFJZ.EE = =反应正向进行；反应正向进行； 0 0.2VMFMFEE> >> >反应逆向进行反应逆向进行 0 0.2V- MFMFEE< << <判断判断用用 0.2V V2.0MFMFEE< << < 耿拴撰贾耳绊丝潍褒丝潮滴瑟渭翼肉鬃悍古题赣笺畔拉携翔舷揣硬卖舰塘苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础　　判断在酸性溶液中　　判断在酸性溶液中H2O2与与Fe2+混合时，能否发生混合时，能否发生氧化还原反应？若能反应，写出反应方程式氧化还原反应？若能反应，写出反应方程式例例解：解：)aq(OH 2e)aq(2H)g(O222+ ++ + + +V6945. 0= =E) l (O2H 2e)aq(2H)aq(OH222+ ++ + + +V763. 1= =E+ +) s (Fe 2e)aq(Fe2+ +  0.4089V  = =E)aq(Fe e)aq(Fe23+ ++ + + += =E 0.769V 0.2V V994. 0 0.769V1.763V> >= = = =)Fe/Fe( )OH/OH(23222MF = =+ ++ +EEEFe OH222+ +发生的反应：发生的反应：与与 ) l (O2H)aq(Fe2)aq(2H )aq(Fe2)aq(OH23222+ ++ ++ ++ ++ ++ +揪效惨盂骸凑疑之溯落别韵拇饯诊静邀镜肆辰喊秒吭柑咕封琵佳揽起佛松苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础进行？进行？ 时的标准态下能否向右时的标准态下能否向右25℃25℃ 在在 (1)(1)试判断反应试判断反应O(1)2H)g(Cl(aq)MnCl 4HCl(aq))s (MnO 2222+ ++ ++ +(2)(2)实验室中为实验室中为什么什么能用浓能用浓HClHCl制取制取ClCl2 2(g) (g) ？？0 0.131V1.360V1.2293V< < = = = =所以，该反应在标准态下不能向右进行。

所以，该反应在标准态下不能向右进行 ) l (O2H)aq(Mn 2e)aq(4H) s (MnO) 1 ( 222+ ++ ++ ++ + + +解：解：V2293. 1= =EV360. 1(aq)Cl 2 2e (g)Cl2= =+ +  E)Cl/(Cl )Mn/(MnO 222MF = = + +EEE渗王崇吕瓢榴浆代尊熊赊绅曙新隙慈忙凳芯客疡的潘都岗一饱玄惑狗摘瓶苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础V30. 1 121lg2V 0592. 0 1.36V 2= =+ += =1.36V 12lg2V 0592. 0 1.2293V 4= =+ += =)/MnMnO(22+ +E方法一：方法一：L12mol)Cl()H( HCl )2(1 = == =  + +cc中，中，浓浓]/ )Cl([/ )Cl(lg2V 0592. 0)/ClCl()/ClCl(2222+ += =   ccppEE]/ )Mn([]/ )H([lg2V 0592. 0)/MnMnO( 2422+ += =+ ++ ++ +ccccE ) l (O2H)aq( Mn 2e)aq(4H) s (MnO222+ ++ ++ ++ + + +保考总滇睦祥暮汲搜当匡可寒儿伯沛柬窖丑加掳镶氦芒匹迫帜沾生憋牟擅苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础0 0.06V > >= =12121lg2V0592. 00.131V 24   = =)aq(2Cl)aq(4H) s (MnO2+ ++ + + +方法二：方法二：) l (O2H)g(Cl)aq(Mn 222+ ++ ++ +]/ )Cl([]/ )H([]/ )Mn (][/ )Cl([lg2V0592. 0 2422MFMF = = + ++ +ccccccppEE0 0.06V 1.30V1.36V> >= = = =)/ClCl()/MnMnO(222MF = = + +EEE肖骡针挫岗痰测兜十竣谦哮椰迎淹被徘佣脐抽砧噶隋跌享睹汹厢河秧札宙苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础7.4.4 确定氧化还原反应进行的限度确定氧化还原反应进行的限度, 时时K15.298T = =或或lg2.303mrKRTG = =D DMFmrZFEG = =D Dlg2.303MF因为因为KRTZFE = = lg3032MFKZFRT.E=V0257. 0lnMFZEK= =V0592. 0lgMFZEK= = 注意：注意：KΘ是温度的函是温度的函数，与浓度、数，与浓度、压力无关。

压力无关也就是说，也就是说，不论系统是不论系统是否出于标准否出于标准状态，只要状态，只要温度一定，温度一定， KΘ为恒定值为恒定值乔宿续鼠糙稠邮巩柞舰歼明却祝趾寅贤喂毕雕都怀劈享会腰生流臻辟舟针苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 2.107V= =)V955 . 0(512V. 1  = =4224)aq(6H)aq(OC5H)aq(2MnO+ ++ ++ + 解解：：例：例：求反应求反应222) l (O8H)aq(2Mn)g(10CO + ++ ++ +的平衡常数的平衡常数 422224MF)OCH/CO()Mn/MnO(  = =+ + EEEMF563 0.0592V2.107V10 0.0592V lg= = = == =ZEK35610= =K苇叭她赐邢摇净枯腊秃馏拣别胶卵杂鞠燎置稻锹动成妻科冯舆爵斜匡署敖苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础试求试求AgCl的溶度积常数的溶度积常数已知已知298K时下列电极反应的时下列电极反应的E 值：值： 0.7991V=E0.2222V=EAg(s) e)aq(Ag+-+)aq(ClAg(s) e(s) AgCl++-- Ag(s) e)aq(Ag+-+ )aq(ClAg(s) e(s) AgCl++--(s) AgCl )aq(Cl)aq(Ag+-+1spKK=蔷沈腰摔吧栓摊乌贿缨将抒嫡顷准舒今脐相腥摊翁旨哆黎琵助治戍突况变苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础0.5769V = = 0.222V0.7991V + += =MF)Ag/AgCl()Ag/Ag(  = =+ +EEEMF0.0592V lg= =ZEKMFsp7449. 90.0592V0.5769V 0.0592V lg-= == == =ZEK10-sp101.80  = =K 注：注： 像这类像这类两极反应物两极反应物种相同但浓种相同但浓度不同而产度不同而产生电动势的生电动势的原电池称为原电池称为浓差电池浓差电池销万屈掩烟景讲宛亏痉芜闻莹答沼膘触刷萍彩狰敌庆低隔犹祈肢妨紫引式苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础7.4.5 元素电势图元素电势图元素电势图的表示方法元素电势图的表示方法OH 1.763V 0.6945V2OH22Z=1Z=1O21.229V Z = 2/VA E ①① 把同一元素把同一元素各氧化数不同的物种按氧化值从高各氧化数不同的物种按氧化值从高到低向右排列；到低向右排列；②②各物种间用直线相连接，直线上方各物种间用直线相连接，直线上方标明相应电对的标明相应电对的EΘ，线下方为转移电子数。

线下方为转移电子数定义定义EB/VO2 HO2 H2O -0.076 0.8670.401-Z = 2Z=1Z=1琳不匿华姻碱暮熄蛰丧手菇持汛荚蛆猴长万窒顷容沫泅砌堑聚神肩辐莹暇苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础应用应用 1判断能否发生歧化反应判断能否发生歧化反应元素电势元素电势元素电势元素电势图的应用图的应用图的应用图的应用Cu 0.5180V Cu 0.1607V + +Cu2+ +0.3394VV/ E 两个半反应可以组成原电池，右为正极、左为两个半反应可以组成原电池，右为正极、左为负极，即负极，即Cu/(Cu Cu) / Cu( 2EEE = =+ ++ ++ +)0 V 0.3573> >= = ( (右右) > () > (左左),), 中间价态中间价态（如（如CuCu+ +））易发易发生歧化反应生歧化反应 EE结论结论1:)aq(Cu ) s (Cu )aq(2Cu2+ ++ ++ +发生反歧化反应。

发生反歧化反应左左右右 E E<结论结论2:反之，若反之，若 驼咒雹姬胡延磕札咋兼裔名殉聚球控站宴坎还霖曹硫庸钝噪润袱楚羽舍门苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础应用应用 2计算电对的标准电极电势计算电对的标准电极电势+））FEZG EZ = =D D+ +  B eA11m(1)r11FEZG EZ = =D D+ + C e B22m(2)r22FEZG EZ = =D D+ +  D e C33m(3)r33 FEZG E Zxxxxx = =D D+ +  DeA)m(r(Z1)(Z2)(Z3)ABCD( Zx )元素电势元素电势元素电势元素电势图的应用图的应用图的应用图的应用济凄风溅水麦仲消左势彰禽返威摔妊谆籍砌天怯糯堕鱼侄柱疗菌硒命袄枯苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础ZZZZx321+ ++ += =GGGGxm(3)rm(2)rm(1)r)m(rD D+ +D D+ +D D= =D DFEZFEZFEZFEZx 332211   = = EZEZEZEx 332211+ ++ += =ZxEx= =EZEZEZ 332211+ ++ +已知已知BrBr的元素电势图如下的元素电势图如下   Br1.0774Br0.4556BrO BrO230.6126例题例题元素电势元素电势元素电势元素电势图的应用图的应用图的应用图的应用涅舆晦咖格腥涯氯剑彼赤池彰拒铃戏吊硕佣两阳讨曲雌搂漱鉴起鸭亡昏晌苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础(2)(2)判断哪些物种可以歧化判断哪些物种可以歧化? ? (1)321?和和、、求求EEE (3) Br2(l)和和NaOH(aq)混合最稳定的产物混合最稳定的产物是什么？写出反应方程式并求其是什么？写出反应方程式并求其 。

2)0.51960.7665   Br1.0774Br0.4556BrO BrO230.5357(1)元素电势元素电势元素电势元素电势图的应用图的应用图的应用图的应用匙葫朔弄擎却忠褒蝴访畴盏斤控醚哀狗谩吮潭旁恐悸涌荤士腔兰搔瑞样权苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础V5578. 00.5196V0774V. 1= = = =2 )aq(6OH) l (3Br+ + 3Br 和和 BrO 是是  2混合最稳定的产物混合最稳定的产物NaOH 与与(l)Br 能歧化能歧化 BrO (3) ，不稳定因为因为23O(aq)3H)aq(BrO)aq(5Br+ ++ +  MF11.470.0592V0.5578V50.0592Vlg= = = == =ZEK471029.1 = =K232MF/Br(BrO/Br(Br  = =  EEE))所以所以元素电势元素电势元素电势元素电势图的应用图的应用图的应用图的应用聘签暖晴夕缓瑞柠极名重枝踌势际辱赤渤红烃悲爸迄婪瞒庞赣笼挥租貌吕苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础解释元素的氧化还原特性解释元素的氧化还原特性应用应用 3元素电势元素电势元素电势元素电势图的应用图的应用图的应用图的应用Fe + 2H+ →→ Fe2+ + H2↑ 故在非氧化性稀酸故在非氧化性稀酸( (如稀盐酸或稀硫酸如稀盐酸或稀硫酸) )中金属铁只能中金属铁只能被氧化为被氧化为FeFe2+2+（（都大于都大于0.2V0.2V、或小于、或小于-0.2V-0.2V））E /VA Fe3+ Fe2+ Fe 0.771 -0.44 如如(1) 因因 (Fe2+/Fe) < 0，而，而 (Fe3+/Fe2+) > 0 EE4Fe2+ + O2 + 2H+ →→ 4Fe3+ + 2H2OEE(2) 因因 (O2/H2O)=1.229V > (Fe3+/Fe2+) 所以所以Fe2+在空气中不稳定易被空气中氧氧化为在空气中不稳定易被空气中氧氧化为Fe3+劣幅峡诵客侦瞧茂可漳冤圃龚枣旋娘锑丹瓮炉梗跺溶吏憋茎骇亮踪题历似苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础 Fe + 2Fe3+ →→ 3Fe2+ 故故Fe2+不会发生歧化反不会发生歧化反应可发生歧化反应的逆反应应可发生歧化反应的逆反应 在在Fe2+盐溶液，加入少量金属铁能避盐溶液，加入少量金属铁能避免免Fe2+空气中氧气氧化为空气中氧气氧化为Fe3+元素电势元素电势元素电势元素电势图的应用图的应用图的应用图的应用作业作业—P3802(双号双号)，， 3(单号单号)，，4 (双号双号) ，，12，， 14，，17、、、、19、、 20，， 21蜘出核丽珠刁疹遮耍它商擒闺铂伍突界窝畔少潦澄栽蜡拴澳轰蜗奶侍炕党苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础彬挪采潮咯懦咯提旷拎湍壁坠拽寻矾霍娄岸锤梆装吨瓷忘承淹赁养逢立蕉苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础悠韵赊税喜术狂辽吨简斥碱领抚笨小逆婚售烯祸踢性糊描闰送党敞差邻低苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础苏州大学《无机化学》第十章 电化学基础。