wjhx 04 4元素电极电势图

第四章氧化还原反应第四节元素标准电极电势图及其应用无机化学多媒体电子教案把同一元素不同氧化数物质所对应电对的标准电极电势，按各物质的氧化值由高到低的顺序排列，并在两种物质之间标出对应电对的标准电极电势。元素标准电极电势图定义4-4-1元素标准电极电势图及其应用AO2H2O2H2O0.6951.7631.229E/VEB/VO2HO2H2O-0.0760.8670.401-如：如：标准态下，氯在酸、碱介质中的标准电极电势图EAθEAθ1.389V1.389V应用：1123z、z1、z2、z3

分别为各电对中氧化型与还原型的氧化数之差

EEEEA

B

CDz1z2z3

zz=z1+

z2+z3

EEEE=z1+

z2+z3

zEEEE计算电对的标准电极电势已知：EA/Bθ、EB/Cθ、z1、z2，求

EA/Cθ

EA/Cθ=

EA/B,z1

EB/Cθ,z2A——B——CEA/Cθ计算电对的标准电极电势

E1θ,z1

E2θ,z2E3θ,z3

E4θ,z4Eiθ,ziA——B——C——D——E

——GEθ(

zi)i=1计算电对的标准电极电势计算电对的标准电极电势应用：1=z1+

z2+z3

zEEEE(BrO-/Br2)=z2

z4(BrO-/Br-)-z3(Br2/Br-)

=(2×0.76-1×1.605)V1=0.455VEEEz4BrO3-

BrO-

Br2Br-z1z2z3

??1.6050.760.61z例1E/VB计算电对的标准电极电势应用：1=z1+

z2+z3

zEEEEz4BrO3-

BrO-

Br2Br-z1z2z3

?

0.4551.6050.760.61z例1E/VB(BrO3-/BrO-)=Ez1

z(BrO3-/Br-)–z4(BrO-/Br-)

EE=(6×0.61-2×0.76)V4=0.53VClO3–+6H++6e=Cl–

+3H2O1/2Cl2+e=Cl–ClO3–+6H++5e=1/2Cl2+3H2例2

?

1.36VClO3–——Cl2——Cl–

1.45VEA/Cθ=应用：2反应2Cu+

→Cu2++Cu当一种元素处于中间氧化数时,它一部分向高的氧化数状态变化(被氧化),另一部分向低的氧化数状态变化(被还原)，这类反应称为歧化反应判断能否发生歧化反应E(Cu2+/Cu+)=0.159VE(Cu+/Cu)=0.520V>Cu2+

Cu+

Cu0.1590.5200.340E/VA结论:(右)>(左),Cu+易发生歧化反应EEE左θE右θ

A—B—C若E右θ>E左θ,即EB/Cθ>EA/Bθ，B发生歧化反应，即

B+B=A+C若E右θ<E左θ,即EB/Cθ<EA/Bθ,B不能发生歧化反应，但

A+C

=B+B发生，称为逆（反）歧化反应或归中反应。发生歧化反应的一般规律：应用：3Fe+2H+

→Fe2++H2↑故在非氧化性稀酸(如稀盐酸或稀硫酸)中金属铁只能被氧化为Fe2+解释元素的氧化还原特性E/VAFe3+

Fe2+

Fe0.771-0.44如(1)因(Fe2+/Fe)<0，而(Fe3+/Fe2+)>0

EE解释元素的氧化还原特性应用：34Fe2++O2+2H+

→4Fe3++2H2O所以Fe2+在空气中不稳定易被空气中氧氧化为Fe3+E/VAFe3+

Fe2+

Fe0.771-0.44如EE(2)因(O2/H2O)=1.229V>(Fe3+/Fe2+)解释元素的氧化还原特性应用：3故Fe2+不会发生歧化反应可发生歧化反应的逆反应在Fe2+盐溶液，加入少量金属铁能避免Fe2+空气中氧气氧化为Fe3+Fe+2Fe3+

→3Fe2+

如E/VAFe3+

Fe2+

Fe0.771-0.44O2(g)+2H2O+4e=4OH–∴Fe(II)易被空气氧化成Fe(III)Fe2＋在碱性介质中的稳定性：4-4-2ΔfGmθ

-N图（自学）§4.5化学电源（自学1