无机化学：氧化还原反应3

1、第第6章章 氧化还原反应氧化还原反应 和电化学和电化学 复习复习 lg a b氧化型/还原型 0.0592氧化型 E=E+ n还原型 +- 2 2H (aq)+2eH (g) + 2 + 2 H /H 2 0.0592H EE+ p(H lg 2 ) p 复习复习 2-+-3+ 272 Cr O+14H +62Cr +7H Oe 2-3+2-3+ 2727 2- 27 3+ 2 Cr + 1 O/CrCr O/Cr 4 Cr O0.0592 E=E+lg Cr H 6 复习复习- AgCl(s)+eAg(s)+Cl AgCl/A AgCl/Ag - g 1 E=E+0.0592lg Cl Ag

2、C l/Ag E + sp - Ag /Ag K =E+0.0592lg Cl + sp Ag /Ag AgCl/Ag E=E+0.0592lgK 1 + + Ag /Ag =E+0.0592lgAg 1 1 3-2+ 4 VO/VO E= + 1.031V 4+2+ Sn/Sn E= + 0.15V +4+22+3- 24 + + + 12HSn+2VO2VOSOn6H (1.031- 0.15) lgK29.76 0.92 2 05 29 K5.810 6.4.5 元素的电势图元素的电势图* * * 许多元素具有多种氧化态，各种氧化态可以组成许多元素具有多种氧化态，各种氧化态可以组成 不同

3、的电对，为了方便了解同一元素不同氧化态的不同的电对，为了方便了解同一元素不同氧化态的 氧化还原性，提出了元素标准电势图。氧化还原性，提出了元素标准电势图。 1.1.元素电势图的表示方法元素电势图的表示方法 2.2.元素电势图的应用元素电势图的应用 1.元素电势图的表示方法元素电势图的表示方法 把同一元素不同氧化态物质之间以直线连接，并标上相把同一元素不同氧化态物质之间以直线连接，并标上相 邻氧化态物质组成的电对的标准电极电势值，形成图式。邻氧化态物质组成的电对的标准电极电势值，形成图式。 例如，例如，S在酸性介质中有在酸性介质中有6，4，2，0，2氧化态氧化态， 用电势图可以直观地表示为用电势

4、图可以直观地表示为： 2.元素电势图的应用元素电势图的应用 可以清楚地看出某元素各氧化态的氧化还原性，以可以清楚地看出某元素各氧化态的氧化还原性，以 及介质对氧化还原能力的影响。及介质对氧化还原能力的影响。 - 4322 ClO +1.19 ClO +1.21 HClO +1.64 HClO +1.63 Cl +1.36 Cl +1.47 EA - 4322 ClO +0.36 ClO +0.33 ClO +0.66 ClO +0.42 Cl +1.36 Cl +0.48 EB 可以判断某元素的物质能否发生歧化反应。可以判断某元素的物质能否发生歧化反应。 - B2 E/V ClO +0.42

5、Cl +1.36 Cl 歧化反应：歧化反应：元素原子的氧化态，同时元素原子的氧化态，同时升高升高和和降低降低的一的一 类反应。类反应。 由图可知由图可知： - 2 Cl Cl/ E=+1.36V - 2 /ClO Cl E=+0.42V - 2 B /Cl Cl E=+1.36V 电极电势大的氧化型电极电势大的氧化型Cl2，氧化电极电势小的还原型，氧化电极电势小的还原型 Cl2，生成相应的生成相应的Cl-离子和离子和ClO-离子。离子。 - 22 - 2 - ClCl+2OH+OClClH O - 2 ClO B /Cl E=+0.42V - 2 - 2 - Cl2Cl +2OH+ClOH O

6、 推而广之，可得判断的一般原则：推而广之，可得判断的一般原则： 若若E右 右 E左 左， ，B发生歧化发生歧化反应：反应：2BA+C E E B AC左右 若若E右 右 E左 左， ，B不发生歧化不发生歧化反应。反应。 利用元素电势图计算电极电势。利用元素电势图计算电极电势。 1 E E E 3 n n n 123 A B C D 2 Ex n 理论上可以推导出下列计算公式：理论上可以推导出下列计算公式： 112233 nE = n E + n E + n E x 理论上可以推导出下列计算公式：理论上可以推导出下列计算公式： 112233 nE = n E + n E + n E x 112233 n E + n E + n E E = n x 氧化态差 其中其中n1, n2, n3和和n分别代表电对中，元素分别代表电对中，元素氧化态的差值氧化态的差值。 例如例如 - 4322 ClO +1.19 ClO +1.21 HClO +1.64 HClO +1.63 Cl +1.36 Cl +1.47 EA Ex = ？ 11223344 n E + n E + n EE E = n x n 1.21+ 1.64+ 1.6311 1.36 = 22 6 =1.45V