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5.3电极电势的应用

解: 根据附录表3得:
MnO 4 4H 3e MnO2 2H2O
EΘ = 1.679 V EΘ = 0.771V EΘ =0.545V
2 Fe3 e Fe
I2 2e 2I
lyon
Br2 (l ) 2e 2Br Cl2 ( g ) 2e 2Cl
∴I-比Br-的还原性强,I2先游离出来

Fe3 2e Fe2
2 MnO 4H2O 4 8H 5e Mn
EΘ = 0.771 V EΘ = 1.507 V
应选择EΘ在I2/I-和Br2/Br-之间
lyon
四、元素电势图应用
将同种元素的不同氧化态按氧化值由高到低的顺序自左向右
排列成行,在相邻的两物种间连一直线表示电对,并在此直线上
方标明该电对的标准电极电势值,由此则构成元素电势图。
如氧的常见氧化态为0、-1、和-2的O2、H2O2、和H2O。
EAθ
O2 0.628
H2O2 1.77 1.229
∴应选择Fe2(SO4)3
lyon
三、氧化还原反应进行的程度
对于一个氧化还原反应, 当其电动势为零时即达到平衡. 因此可 根据标准电极电势求一个氧化还原反应的平衡常数.
lg K


nE 0.0592


n ( ) 0.0592
一般地,当K ө 6 10 6时,说明反应已进行完全 当K ө 2 10 -7时,说明反应不能正向进行或进行的趋势很小 ◆ 注意: ①K与浓度无关,只决定于标准电极电势的大小,电势差越大,平衡 常数越大,反应也越完全; ②标准电极电势从热力学观点来衡量氧化还原反应进行的可能性和 进行程度,但不能预测反应速度;而实际反应中必须同时考虑。
0.771
+ Fe2 -0.44
Cu
Fe3
+
Fe
0.337
歧化反应
0.165
逆歧化反应
由它们的元素电势图来分析歧化反应能进行的条件。
lyon
A B C
θ 左
θ 右

θ 左 θ 左
θ 右 θ 右
则B会发生歧化反应

则AC发生逆歧化反应
10
lyon
只有电极电势较大电对的氧化型物质与电极电势较小电对 的还原型物质才能发生氧化还原反应。
lyon
影响氧化还原反应的因素:
1.氧化型物质或还原型物质本身浓度的改变对电极电势的影响 电对的氧化型物种浓度增大,则 增大,比 ө要大
电对的还原型物种浓度增大,则 减小,比 ө要小
2.酸度对电极电势的影响 如果电极反应中包含有H+或OH-,酸度就会对电极电势产生影 响,否则,就不会产生影响。 3.沉淀生成对电极电势的影响 向已建立平衡的电极反应中加入一沉淀剂,与氧化型物质或还 原型物质生成沉淀,从而使其浓度降低,导致电极电势减小或增大 。
二、氧化还原反应进行的方向
当外界条件一定,且皆取标准态,反应方向一般是:
强氧化型1 + 强还原型2 =弱还原型1 + 弱氧化型2
可根据标准电极电势判断一个氧化还原反应的方向: 任意状态 标准状态 氧化还原反应进行的方向
E0
E0 E0
Eө0
E ө 0 E ө 0
正反应自发进行
反应达到平衡 逆反应自发进行
H2O
EBθ
O2 0.076
HO2 0.87
HO
-
0.401
lyon
判断某物质能否发生歧化反应
在氧化还原反应中 ,若由某元素的一种中间氧化态同时向较高氧
化态和较低氧化态转化, 我们称其为歧化反应。如:
2Cu Cu 2 Cu
+ Cu2 0.159 Cu+ 0.520
2Fe3 Fe 3Fe2
5
lyon
【例2】在一含有I-、Br-的混合液中,逐步通入Cl2 ,哪一种先 游离出来?要使I2游离,而Br2不游离,应选择Fe2(SO4)3还是
KMnO4的酸性溶液?
解: ①根据附录表3得:
I2 (s) 2e 2I
EΘ = 0.545V EΘ = 1.066V EΘ = 1.358V
无机化学
§5.3 电极电势的应用
lyon
一、氧化剂和还原剂的相对强弱
标准电极电势表:
EΘ正值越大,氧化性越强;EΘ负值越大,还原性 越强。
实验室或工业上:
氧化剂:Eθ >1.0V 还原剂:Eθ ≤0V
lyon
【例1】根据标准电极, 判断下列氧化剂或还原剂的强弱:
MnO4-/MnO2 ;Fe3+/Fe2+;I2/I-。
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