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1、第八章氧化還原和電極電位低血鉀癥hypokalemiaK+<3.5mmol·L-1高血鉀癥hyperkalemiaK+>5.0mmol·L-1內(nèi)容提要氧化還原反應(yīng)基本概念原電池與電極電位電池電動(dòng)勢(shì)與Gibbs自由能電池電動(dòng)勢(shì)與自由能變的關(guān)系用電池電動(dòng)勢(shì)判斷反應(yīng)的自發(fā)性Nernst方程及影響電極電位的因素第一節(jié)氧化還原反應(yīng)氧化值是元素的表觀荷電數(shù)，表現(xiàn)為電子的得失或偏移。確定元素氧化值的規(guī)則可參考化合價(jià)。氧化數(shù)與化合價(jià)氧化數(shù)是表觀（apparent，形式上）的電子得失數(shù)，是人為規(guī)定的數(shù)值?；蟽r(jià)表現(xiàn)為化學(xué)鍵的數(shù)目
2、，要通過(guò)分子的結(jié)構(gòu)來(lái)判斷。CrO5：+10C在下列化合物中的氧化值分別為CH3OHHCHOHCOOH-20+2（被氧化）氧化還原反應(yīng)：氧化值發(fā)生變化。Zn+Cu2+=Cu+Zn2+氧化值升高：氧化半反應(yīng)，如Zn→Zn2+；氧化值降低：還原半反應(yīng)，如Cu2+→Cu。失去電子：還原劑，如Zn；得到電子：氧化劑，如Cu2+。半反應(yīng)的通式：氧化型+ne-=還原型Ox+ne-=RedOx/Red表達(dá)式稱(chēng)為電對(duì)（couple），如Cu2+/Cu簡(jiǎn)稱(chēng)銅電對(duì)。氧化還原反應(yīng)的配平氧化值法氧化值升高的總數(shù)=氧化值降低的總數(shù)離子-電
3、子法氧化劑得到的電子數(shù)=還原劑失去的電子數(shù)第二節(jié)原電池和電極電位化學(xué)能→熱能如何才能得到電能？將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置稱(chēng)為原電池。AlessandroVolta1745-1827JohnDaniell1790-1845LuigiGalvani1737-1798原電池示意圖Zn電極Cu電極陽(yáng)極（anode）陰極（cathode）氧化反應(yīng)失電子還原反應(yīng)得電子電子流向Zn→Cu由陽(yáng)極向陰極電流流向Zn←Cu由正極向負(fù)極電勢(shì)較低電勢(shì)較高負(fù)極（negative）正極（positive）電池組成式的書(shū)寫(xiě)：(-)Zn(s)
4、
5、Zn2+(c1)
6、
7、Cu2+(c2)
8、Cu(s)(+)(-)Zn(s)
9、Zn2+(c1)
10、
11、Cu2+(c2)
12、Cu(s)(+)負(fù)極在左正極在右，中間用‖表示鹽橋。溶液靠鹽橋，極板在兩端，相界面用
13、隔開(kāi)。溶液標(biāo)注濃度，氣體標(biāo)注分壓。不能導(dǎo)電的半電池用Pt電極作極板。Pt
14、Hg2Cl2(s)
15、Hg(l)
16、KCl(c)同一相中不同物質(zhì)之間用“，”隔開(kāi)。(-)Pt
17、H3AsO4(c2)，H3AsO3(c3)，H+(c4)‖I-(c1)
18、I2(s)
19、Pt(+)電池反應(yīng)：2MnO4-(aq)+10Cl-(aq)+16H+(
20、aq)→2Mn2+(aq)+5Cl2(g)+8H2O(l)正極反應(yīng)：MnO4-(aq)+8H+(aq)+5e→2Mn2+(aq)+4H2O(l)負(fù)極反應(yīng)：2Cl-(aq)-2e(aq)→Cl2(g)電池組成式：(-)Pt(s)
21、Cl2(p)
22、Cl-(c1)
23、
24、MnO4-(c2)，Mn2+(c3)，H+(c4)
25、Pt(s)(+)例：將KMnO4和HCl的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，寫(xiě)出電池反應(yīng)、電極反應(yīng)和電池組成式。電極類(lèi)型金屬-金屬離子電極，如Cu2+/Cu電極電極組成式Cu(s)
26、Cu2+(c)氣體電極，如氫氣電極電極
27、組成式Pt(s)
28、H2(p)
29、H+(c)氧化還原電極，如Fe3+/Fe2+電極電極組成式Pt(s)
30、Fe2+(c1)，F(xiàn)e3+(c2)金屬-難溶鹽-陰離子電極，如Ag-AgCl電極電極組成式Ag(s)
31、AgCl(s)
32、Cl-(c)電極反應(yīng)AgCl+e-=Ag+Cl-AgCl=Ag++Cl-Ag++e-=Ag電極電位的產(chǎn)生原電池能產(chǎn)生電流→說(shuō)明兩電極存在電位差------------++++++++++++------------++++++++++++二、電極電位雙電層結(jié)構(gòu)的電位差稱(chēng)為電極電位，符號(hào)?ox/re
33、d，單位V。電極電位是金屬表面與它的離子溶液之間的電位差。它與金屬的本性、溫度及離子濃度有關(guān)。電極電位絕對(duì)值無(wú)法直接測(cè)定，使用的是相對(duì)值，以標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)為參照。規(guī)定?θSHE=0V2H+(aq)+2e-=H2(g)p(H2)=100kPac(H+)=1mol·L-1規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下p=100kPa，c=1mol·L-1。標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下測(cè)得的電極電位稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)電極電位，是一個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)，符號(hào)?θox/red。E=?θ+_?θ-標(biāo)準(zhǔn)電極電位表半反應(yīng)?θ/VNa++e-Na-2.71Zn2++2e-Zn-0.761Pb2
34、++2e-Pb-0.1262H++2e-H20Cu2++2e-Cu0.341O2+2H++2e-H2O20.695Cl2+2e-2Cl-1.358氧化劑的氧化能力增強(qiáng)還原劑的還原能力增強(qiáng)電極電位正值越大，氧化型的氧化能力越強(qiáng)；電極電位負(fù)值越大，還原型的還原能力越強(qiáng)。H2O2/H2O+1.77Cl2/Cl-+1.36O2/H2O+1.23Hg2+/Hg+0.86Sn2+/Sn-0.14A
