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《五章氧化還原與電極電位》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第五章氧化還原反應(yīng)與電極電位Zn+CuSO4ZnSO4+Cu氧化還原反應(yīng)被氧化還原劑被還原氧化劑+20+20第一節(jié)氧化還原的基本概念一、氧化還原反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)二、氧化還原半反應(yīng)(一)半反應(yīng)2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+還原反應(yīng)Fe3++e-=Fe2+氧化反應(yīng)Sn2+-2e-=Sn4+半反應(yīng)通式:Ox+ne-=Red兩個半反應(yīng)之和就是一個氧化還原反應(yīng)。OxidantReducer(二)電對1、定義:電對氧化型還原型較高價態(tài)較低價態(tài)2、表示:氧化型(Ox)/還原型(Red)Fe3+/Fe2+Sn4+/Sn2+
2、3、Ox與Red之間的共軛關(guān)系1)轉(zhuǎn)化Ox+ne-=Red2)能力強(qiáng)弱MnO4-/Mn2+Zn2+/Zn氧化能力MnO4-Zn2+>還原能力Mn2+Zn<在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和它的還原產(chǎn)物及還原劑和它的氧化產(chǎn)物2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+如Fe3+,Fe2+;Sn4+,Sn2+第二節(jié)原電池與電極電位一、原電池(一)原電池的概念Zn+CuSO4ZnSO4+Cu氧化還原反應(yīng)失去電子還原劑得到電子氧化劑化學(xué)能Zn+CuSO4直接接觸熱能電能原電池CuSO4液Zn原電池:利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。(二)電極反應(yīng)和電
3、池反應(yīng)負(fù)極Zn-2e-?Zn2+正極Cu2++2e-?Cu電池反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu1、電極反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電極反應(yīng)或半電池反應(yīng)電極或半電池2、電池反應(yīng)Zn-2e-?Zn2+Cu2++2e-?Cu電極反應(yīng)電極反應(yīng)通式:Ox+ne-=Red(三)鹽橋的組成和作用2、作用:飽和KCl(NH4NO3)溶液和瓊脂制成的凝膠1、組成:中和電荷,維持電路通暢(四)電極組成式和電池組成式(符號表示)書寫電極組成式規(guī)定:1、電極的符號表示---電極組成式1)寫出電極的化學(xué)組成,組成電極的溶液要注明濃度,若為氣體要注明壓力(P)。Zn2+(c
4、)Zn2)用“
5、”表示極板(金屬)與溶液之間的界面。?3)用逗號“,”區(qū)分同一相中的不同組分,以及電極中的其它相界面。4)當(dāng)氣體或液體不能直接和普通導(dǎo)線相連時,應(yīng)以不活潑的惰性導(dǎo)體(如鉑)作電極板起導(dǎo)電作用。?,Pt純氣體、液體和固體,緊靠電極板Pt如Fe3+/Fe2+,Cl2/Cl-,Fe3+(c1)Fe2+(c2)?Cl2(p)Cl-(c),2、原電池的符號表示(-)Zn?Zn2+(c1)??Cu2+(c2)?Cu(+)負(fù)極(-)在左,正極(+)在右,鹽橋用“
6、
7、”(原電池組成式)例1:寫出下列自發(fā)氧還反應(yīng)組成的原電池符號(原電池組成式
8、)Cu+2Ag+(a=1.0)=Cu2+(a2=0.10)+2Ag。負(fù)極,氧化反應(yīng):Cu→Cu2++2e-電極組成式:Cu
9、Cu2+(0.10mol?L-1)正極,還原反應(yīng):Ag++e→AgAg
10、Ag+(1.0mol?L-1)電極組成式:原電池組成式:(-)Cu
11、Cu2+(0.10)
12、
13、Ag+(1.0)
14、Ag(+)2、1/2H2(P)+Fe3+(c1)H+(c2)+Fe2+(c3)負(fù)極1/2H2?H++e-正極Fe3++e?Fe2+(-)Pt?H+(c2)Fe3+(c1)?,(+),H2(P)Fe2+(c3)Pt3、2Fe2+(0.05)+
15、MnO2+4H+(0.1)2Fe3+(0.5)+Mn2+(0.01)+2H2O負(fù)極Fe2+?Fe3++e-正極MnO2?Mn2++4H++2H2O+2e-(-)Pt?Fe3+(0.5)Fe2+(0.05),Mn2+(0.01)H+(0.1),?MnO2Pt,(+)寫出氧化還原反應(yīng)Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+的電池組成式。[解](-)pt?Sn2+(c1),Sn4+(c2)
16、
17、Fe2+(c3),Fe3+(c4)?pt(+)[例]將下列氧化還原反應(yīng)拆成兩個半電池反應(yīng),并寫出電極組成式和電池組成式。2MnO4-+5H2O2+6H+=
18、2Mn2++8H2O+5O2[解]負(fù)極H2O2-2e-?O2+2H+正極MnO4-+8H++5e-?Mn2++4H2OMnO4-(c1),Mn2+(c2),H+(c3)?PtH+(c4),H2O2(c5)?O2(p),Pt(-)Pt,O2(p)?H2O2(c5),H+(c4)
19、
20、MnO4-(c1),Mn2+(c2),H+(c3)?Pt(+)二、電極電位(一)電極電位的產(chǎn)生M(s)Mn+(aq)+ne-溶解沉積2、影響電極電位的因素用?表示1)物質(zhì)的本性3)濃度2)溫度3、電池電動勢E=?+-?-1、產(chǎn)生原因(二)電極電位的測定1、標(biāo)準(zhǔn)氫電極
21、1)組成:H+/H22)電極反應(yīng)2H+(aq)+2e-=H2(g)電極組成式:H+(1mol?L-1)?H2(100kPa),pt3)??(H+/H2)=0(V)2、標(biāo)準(zhǔn)電極電位