氧化还原反应和电极电势 标准电极电势 电极电势的绝对值边今仍无法测然面为了比较 对常用 来电极的电授电势就是剂 河电 设的电 对大小， 由 洗摇了准电 电极组成电池后，测量该原电池的电劝势，就得出了各 种电极电势的相对数值， 0w0 标准电极电势 标准电极电势 电 氢电起 标准电极电势的测起 标准电极电势 标准电极电势 化望 还原型p入 化型化性 0.23 2 的还原性增强 标准电极电势 3、用标准电极电势判断反应的方向和求平衡 明配平方法如下 S0,在性介质中的反应为例，说 数 下将反应物中还原型和它的产物的电 (a)写出半 中氧化型和它的产物的电对作正极 找氧化电 H45e与n244H,0 还眼电对乘，两式超合得 中他莞剂配平方为高子子只诺子水液2  如果金属表面附近的溶液中，维持着一定数量的 正离子；在金属表面上，则保留着相应数量的自由电 子（对于不同的电极，可能出现不同的情况）。这 样，在金属和溶液之间就产生了电势差。 影响电极电势差的因素有电极的本性、温度、介 质、离子浓度等。 当外界条件一定时，电极电势差的高低就取决于 电极的本性。对于金属电极，则取决于金属离子化倾 向的大小。 金属越活泼，溶解成离子的倾向越大，离子沉积 的倾向越小。达成平衡时，电极的电势越低；反之， 电极的电势越高。 氧化还原反应和电极电势 电极电势的绝对值迄今仍无法测量。然而为了比较 氧化剂和还原剂的相对强弱,常用电极的相对电势值。 通常所说的某电极的“电极电势”就是相对电极电势。 为了获得各种电极的电势差的相对大小，必须选用 一个通用的标准电极。 测量电极电势，则选择了标准氢电极的电势作为标 准，规定其标准电极电势为零。当用标准氢电极和欲测 电极组成电池后，测量该原电池的电动势，就得出了各 种电极电势的相对数值。 标准电极电势 三、标准电极电势 1、标准氢电极 将铂片表面镀上一层多孔的铂黑(细粉状的铂)，放 人氢离子浓度为1mol·L­1的酸溶液中(如HCl)。不断地 通人压力为101.3kPa的氢气流，使铂黑电极上吸附的 氢气达到饱和。这时，H 2与溶液中H + 可达到以下平衡： 标准电极电势 2H + +2e­ DH 2 101.3kPa氢气饱和了的铂片和氢离子浓度为 1mol·L­1的酸溶液之间所产生的电势差就是标准氢电极 的电极电势，定为零： j y H＝0.0000V  标准电极电势 2、标准电 极电势 标准氢电 极与其它各种 标准状态下的 电极组成原电 池，标准氢电 极定在左边， 用实验方法测 得这个原电池 的电动势数 值，就是该电 极的标准电极 电势。 二、标准电极电势表及其应用 1、标准电极电势 本课程标准电极电势表按照IUPAC的系统，氢以 上为负，氢以下为正。标准电极电势的符号是正或 负，不因电极反应的写法而改变。 标准电极电势表都分为两种介质(附录)：酸性、碱 性溶液。什么时候查酸表、或碱表？有几条规律可循： （1）H + 无论在反应物或产物中出现皆查酸表： （2）OH ­ 无论在反应物或产物中出现皆查碱表： （3）没有H + 或OH ­ 出现时，可以从存在状态来考 虑。如Fe 3+ +e­ DFe 2+ ，Fe 3+ 只能在酸性溶液中存在，故 在酸表中查此电对的电势。若介质没有参与电极反应 的电势也列在酸表中，如Cl 2+2e ­ D2Cl  Cl 2  ­ 等。 2  3 + Zn  + +  2e ­ Zn  ­0.7628  ­0.4402  0.0000  0.337  0.535  0.770  1.085  1.3583  Fe 2 + 2e ­ +  Fe  +  2e  2 + ­ 2 H  +  2e  + ­ H 2  Ni  Ni  ­0.23  +  2e  2 + ­ Cu  Cu  +  2e ­ I2  I ­  2  Fe  2 + +  2e ­ Fe  Br 2 (l) Br  ­  +  2e ­ 2  +  2e ­ 2Cl ­  氧化型 +ne  还原型 ­ j y /V  氧 化 型 的 氧 化 性 增 强 还 原 型 的 还 原 性 增 强 2  2  标准电极电势 标准电极电势 2、标准 电极电势表的 应用 （1）判 断氧化剂和还 原剂的强弱 标准电极 电势数值越 小，其还原型 的还原性越 强，氧化型的 氧化性越弱， 反之亦然。 Cl 2 2 3+  Zn  +  +  2e ­ Zn  ­0.7628 ­0.4402 0.0000 0.337 0.535 0.770 1.085 1.3583 Fe 2 +  2e ­ +  Fe  +  2e  2 +  ­ 2H +  2e  +  ­ H2 Ni  Ni  ­0.23 +  2e  2 +  ­ Cu  Cu  +  2e ­ I 2 I ­ 2 Fe  2 +  +  2e ­ Fe Br 2 (l) Br  ­ +  2e ­ 2 +  2e ­ 2Cl ­ 氧化型 +ne  还原型 ­ j y /V  氧 化 型 的 氧 化 性 增 强 还 原 型 的 还 原 性 增 强 2 2 (2)配平氧化还原反应方程式 以KMnO 4与FeSO 4在酸性介质中的反应为例，说 明配平方法如下： KMnO 4+FeSO 4+H 2SO4→ （a）写出半电池反应（或查表）： 找还原电对：Fe 3+ +e ­ DFe 2+  找氧化电对：MnO 4 ­ +8H + +5e­ DMn 2+ +4H 2O  （b）电子得失数相等： 还原电对乘以5，两式组合得: MnO 4 ­ +5Fe 2+ +8H + →Mn 2+ +5Fe 3+ +4H 2O  这种配平方法称为离子一电子法，只适于水溶液 中使用。 标准电极电势 标准电极电势 3、用标准电极电势判断反应的方向和求平衡常 数。 (1)判断反应方向： 在标准状态下将反应物中还原型和它的产物的电 对作负极：(­)Zn 2+ +2e ­ DZn  将反应物中氧化型和它的产物的电对作正极: (+)Cu 2+ +2e­ DCu  查出标准电势，求出电池电动势： Ey=j y + ­j y ­ =0.337V­(­0.7628V)=1.10V  若Ey>0,则反应自发正向进行，以符号“→”表 示； 若Ey<0,则反应逆向进行，以符号“←”表示。 应用标准电极电势判断反应方向，可以定量地标 出水溶液中金属的活动顺序