第六章+氧化还原反应4.ppt

Fe2 2e FeE 0 44VFe3 3e FeE 0 036VFe3 e Fe2 E 0 77V按Fe的氧化数从高到低排列 Fe3 0 77VFe2 0 44VFe 0 036V 4 元素电势图 Latimer图 莱铁默图 Mn元素在酸性条件下的元素电势图EA P元素在碱性条件下的元素电势图EB 5 3 10 3 应用 电极电势的间接计算Cu2 0 153VCu 0 521VCu Cu2 e Cu E 1 0 153VCu e CuE 2 0 521VCu2 2e CuE 3 1 E 1 1 E 2 2 E 3 E 3 1 E 1 1 E 2 2 1 0 153 1 0 521 2 0 337V MnO2 Mn3 1 51VMn2 1 18VMn 0 025V 0 025 4 E MnO2 Mn3 1 1 51 1 1 18 2E MnO2 Mn3 0 95V 判断元素的某种氧化态是否可以发生歧化反应A左B右C相邻的氧化 还原对 E 右 E 左 中间物质B可以发生歧化反应 生成A和CCu2 0 153VCu 0 521VCuE 右 E 左 Cu 可以发生歧化反应 生成Cu2 和Cu MnO20 95Mn3 1 51Mn2 MnO4 0 90H2MnO42 09MnO2酸性溶液中Mn3 和H2MnO4都不稳定 可以发生歧化反应 O2 4H3O 4e 6H2OE 1 23VMn3 Mn2 1 50V 1 23VMnO4 Mn2 1 51V 1 23VMn3 MnO4 在酸性水溶液中都不能稳定存在 它们能把H2O氧化成O2 但实际上MnO4 溶液是稳定的 Mn2 2e MnE 1 18V2H3O 2e H2 2H2OE 0 00VMn在酸性水溶液中不能稳定存在 0 E Ox Red 1 23 在酸性水溶液中Ox和Red都能稳定存在 例1 Br元素的EA为BrO4 1 76VBrO3 1 49VHBrO1 59VBr21 07VBr 完成下列问题 1 计算电对BrO3 Br 的E 写出配平的电极反应方程式 2 Br元素的哪种氧化态可以发生歧化反应 3 写出配平的歧化反应方程式 用离子电子法 4 计算该反应25 C时的平衡常数和 G 6 E BrO3 Br 4 1 49 1 1 59 1 1 07E BrO3 Br 1 437 V BrO3 6H 6e Br 3H2O或BrO3 6H3O 6e Br 9H2O2 因为1 59V 1 49V 所以HBrO可以发生歧化反应3 HBrO 2H2O BrO3 5H 4e a 2HBrO 2H 2e Br2 2H2O b a b 2 得 2H2O 5HBrO 4H BrO3 5H 2Br2 4H2O整理后 得 5HBrO BrO3 H 2Br2 2H2O G 298 15 nF E 4 96485 0 1 3 86 104J mol 38 6kJ mol 4 E E HBrO Br2 E BrO3 HBrO 1 59 1 49 0 1 V n 4lgK OR n E 0 0592 4 0 1 0 0592 6 75676K OR 5 71 106 例2 已知Hg22 2e 2HgE 0 7973V25 时 测得下列电池的E池 0 3578V Pt H2 1atm H3O 0 50mol L Cl 0 10mol L Hg2Cl2 s Hg l 1 计算Hg2Cl2的Ksp 2 计算电极 Hg2Cl2 2e 2Hg 2Cl 25 时的E 3 写出上述电池反应方程式以及25 C的平衡常数和 G G 电池所能做的最大有用功 H3O aq e 1 2H2 g H2O l E E H3O H2 0 0592lg PH21 2 H3O 0 0 0592lg 11 2 0 50 0 0592lg 1 0 50 Hg2Cl2 s 2e 2Hg l 2Cl aq E E Hg2Cl2 Hg 0 0592 2lg Cl 2 E Hg2Cl2 Hg 0 0592lg0 10E池 0 3578V E E E Hg2Cl2 Hg 0 0592lg0 10 0 0592lg 1 0 50 所以 2 E Hg2Cl2 Hg 0 2808 V 1 Hg2Cl2 s 2e 2Hg l 2Cl aq E 0 2808VHg22 aq 2e 2Hg l E 0 7973V 上述两个电极反应本质上是一样的 即E相等 E Hg22 Hg E Hg22 Hg 0 0592 2lg 1 Hg22 Ksp Hg22 Cl 2于是 E Hg22 Hg E Hg22 Hg 0 0592 2lg Cl 2 Ksp E Hg22 Hg 0 0592 2lgKsp 0 0592 2lg Cl 2 E Hg2Cl2 Hg E Hg2Cl2 Hg 0 0592 2lg Cl 2 E Hg22 Hg E Hg2Cl2 Hg 所以E Hg2Cl2 Hg E Hg22 Hg 0 0592 2lgKspKsp 3 55 10 18 解法二 H3O aq e 1 2H2 g H2O l E E H3O H2 0 0592lg PH21 2 H3O 0 0 0592lg 11 2 0 50 0 0592lg 1 0 50 正极本质上可以看成如下电极反应 Hg22 aq 2e 2Hg l E E Hg22 Hg 0 0592 2lg 1 Hg22 E Hg22 Hg 0 0592 2lg Cl 2 Ksp 0 7973 0 0592 2lg 0 102 Ksp E池 0 3578V E E 0 7973 0 0592 2lg 0 102 Ksp 0 0592lg 1 0 50 所以 1 Ksp 3 55 10 18 2 Hg2Cl2 s 2e 2Hg l 2Cl aq E Hg22 aq 2e 2Hg l E 0 7973V 上述两个电极反应本质上是一样的 即E相等 E Hg2Cl2 Hg E Hg22 Hg 0 0592 2lgKsp 0 7973 0 0592 2lg 3 55 10 18 0 2808 V 3 2 得电池反应方程式 Hg2Cl2 s H2 g 2H2O l 2Hg l 2Cl aq 2H3O aq E E Hg2Cl2 Hg E H3O H2 0 2808 0 0 2808Vn 2 lgK OR n E 0 0592K OR 3 07 109 G nF E