ch7天然水体中的氧化还原平衡

1、第7章天然水中的氧化还原平衡，7-1天然水中氧化还原平衡的意义，氧化性/还原性，元素的存在形式(价)，迁移性，毒性，CH4，CO2，NH4，NO3-，H2S，SO4-，铁()，铁(OH) 3，铬()反应前后的原子数相等；氧化剂和还原剂的得失电子总数相等。平衡原理，半反应通式：MnO4- Cl- Mn2 Cl2(酸性介质)，Cr2O72- Fe2 Cr3 Fe3(酸性介质)，CrO2- Cl2 CrO42- Cl-(碱性介质)，应用实例，氧化反应，还原反应，表明，1)水中的氧化还原反应是微生物催化反应。2)*水体中的氧化还原反应类似于酸碱反应，如氢离子活性(浓度)、电子活性(浓度)、当量(当酸碱

2、度=7时)、电子活性和氧化还原电位的7-2概念，*电子活性、酸性质子供体、碱性质子受体、从理论上讲，水溶液中电子的活性，氧化还原电位E和pE之间的关系，对于任何半反应，能斯特方程，从平衡的角度来看，两边取负对数，比较(1)和(2)，注意：E越大，pE越大，电子浓度(活性)越小，系统的氧化作用越强，系统接受电子的倾向越强。E越小，pE越小，电子浓度(活性)越大，系统的还原性越强，系统给出电子的趋势越强。*说明：说明，对于标准状态，即电子活度为ae=1，(注：p0=1atm)，此时电子活度为ae=10，氢离子活度降低，电子活度增加，系统的还原性增加！3。相对反应趋势和氧化还原平衡，原电池，正还原反

3、应，负氧化反应，电池反应：例如：电动势：确定电池的正负电极，写出电池反应并计算电动势。例如：计算pE0，编写pE表达式，4。p和自由能变化g之间的关系，对于一般化学反应：对于电池反应：对于(k平衡常数)，(f法拉第常数)，对于非标准状态下的电池反应：摘要：*符号和公式：对于半反应/电极反应：对于电池反应/氧化。正确判断原电池的正极和负极。7-3天然水的pEpH图I .水的氧化还原极限，水的氧化反应的半反应：边界条件/极限条件：p(O2)=1atm，水的so氧化极限：氧线，水的还原反应的半反应：边界条件/极限条件：p(H2)=1atm，水的so还原极限：0，6.78，-14，2。铁的pEpH图，

4、假设铁离子的总浓度为1.0010-5摩尔-1，进入水体的铁有四种形式(类型)，即Fe3、Fe2、Fe3和Fe2。1.Fe3和Fe2，2之间的边界。Fe2和Fe2，3的边界。Fe2和Fe3，4的边界。Fe3和Fe3，5之间的边界。Fe2和Fe3，6的边界。Fe3和Fe (oh) 2，3之间的边界。天然水的pE，当溶解氧是“电位决定”物质时，半反应：如果p(O2)=0.21atm，H=10-7摩尔-1，当有机物(以CH4为代表)是“电位决定”物质时，半反应：如果p(CH4)=p(CO2)，7-4天然水中污染物的氧化还原转化1。重金属元素的氧化还原转化(以Fe3 -Fe2 -H2O为例)，低pE区，高pE区，Fe3和Fe2，2氧化还原平衡的LGCP图。无机氮化物的氧化还原转化，存在形式：NH4，NO2-，NO3-，-3，3，3 (1)低pE区(还原水体)，总氮浓度为1.0010-4 mol/l，水体酸碱度为7.00；(2)高pE带(氧化水体)；(2)中等体育区；和(3)无机硫的氧化还原转化，现有形式：SO42-，S，H2S，H2S Iv。无机砷的氧化还原转化，可能的形式，h3aso3，h2aso3-，3，3，h3aso4，h2aso4-，5，