列出钒和Zn、Sn2和Fe2的电势图 0255 Zn2 0.76Zn M10W01w02四，150v0sn05s .505 Fe3 0.771Fe2 为了只使V(Ⅱ)稳定存在于体系，必须保证钒的氧化态形式不可能存在，因此，被选择的还原 剂必须符合以下条件 ①p"[V(V)/V(II】>p"(M*Mm),只有Zn、Sn2*符合： ②p"VN)/V(I】>p°M*Mm,只有Zn、Sn2*符合： ③O"VIVV(Ⅱ)1>o"MP+M,只有Zn符合」 由以上分析，只有选择Z才是合理的。 2。判断元素各种氧化态的相对稳定性 对某一元素，其不同氧化态的稳定性主要取决于相邻电对的标准电极电位值。若相邻电对的 。”值符合φ右”>φ左”，则处于中间的个体必定是不稳定态，可发生歧化反应，其产物是两相邻的 物质。如Cu2_013cu 052Cu中，Cu可发生歧化反应生成C2*和Cu 如将两相邻电对组成电池，则中间物质到右边物质的电对的还原半反应为电池正极反应，而到 左边物质的反应则为负极反应。电池的电动势为E”=Q右”一p左”，若p右”>0”，E”>0,表示 电池反应可自发进行，即中间物质可发生歧化反应 若相反，9左”>φ右”，则两边的个体不稳定，可发生逆歧化反应，两头的个体是反应物，产 物是中间的那个个体。如根据Fe 01e2 0440e,可以得出结论，在水溶液中F®3和Fe 可发生反应生成Fe2+ 3。求未知的申对的电极电势 利用Gibs函数变化的加合性，可以从几个相邻电对的已知电极电势求算任一未知的电对的电 极电势 如 G1,91,n -B- G2,92,2 G3,01,n3 已知01和p2,求93°。 因为 △G,"=-n,F0, △，G2= △G"=-nsfp3 由盖斯定律得，△G3°=△G1°+△.G -nFp3°=-nFp1"十(-Fp2"),其中n=n1十n2 n99 所以 同理，若有1个电对相邻，”则 n902n9 0。= nn n 4.计算歧化反应和或歧化反应的限度 歧化反应或歧化反应讲行的限度可以由反应的平衡常数得到判断。 φ% C103 -CIO- 0.40 -C,1358 048 可知C1可发生歧化反应。歧化产物既可能是C10和C,也可能是C10和C。对于反应 C2+20H=C10~+CI+H,0列出钒和 Zn Sn2 和 Fe2 的电势图 为了只使 V( )稳定存在于体系 必须保证钒的氧化态形式不可能存在 因此 被选择的还原 剂必须符合以下条件 φ [V( )/ V( )] > φ (Mn /Mm ) 只有 Zn Sn2 符合 φ [V( )/ V( )] > φ (Mn /Mm ) 只有 Zn Sn2 符合 φ [V( )/ V( )] > φ (Mn /Mm ) 只有 Zn 符合 由以上分析 只有选择 Zn 才是合理的 2 判断元素各种氧化态的相对稳定性 对某一元素 其不同氧化态的稳定性主要取决于相邻电对的标准电极电位值 若相邻电对的 φ 值符合 φ 右 >φ 左 则处于中间的个体必定是不稳定态 可发生歧化反应 其产物是两相邻的 物质 如 中 Cu 可发生歧化反应生成 Cu2 和 Cu 如将两相邻电对组成电池 则中间物质到右边物质的电对的还原半反应为电池正极反应 而到 左边物质的反应则为负极反应 电池的电动势为 E φ 右 φ 左 若 φ 右 >φ 左 E >0 表示 电池反应可自发进行 即中间物质可发生歧化反应 若相反 φ 左 >φ 右 则两边的个体不稳定 可发生逆歧化反应 两头的个体是反应物 产 物是中间的那个个体 如根据 可以得出结论 在水溶液中 Fe3 和 Fe 可发生反应生成 Fe2 3 求未知的电对的电极电势 利用 Gibbs 函数变化的加合性 可以从几个相邻电对的已知电极电势求算任一未知的电对的电 极电势 如 已知 φ1 和 φ2 求 φ3 因为 rG1 n1Fφ1 rG2 n2Fφ2 rG3 n3Fφ3 由盖斯定律得 rG3 rG1 rG2 则 n3Fφ3 n1Fφ1 ( n2Fφ2 ) 其中 n3 n1 n2 所以 同理 若有 i 个电对相邻 则 4 计算歧化反应和或歧化反应的限度 歧化反应或歧化反应进行的限度可以由反应的平衡常数得到判断 如 根据碱性介质中氯元素的电势图 φb 可知 Cl2 可发生歧化反应 歧化产物既可能是 ClO 和 Cl 也可能是 ClO3 和 Cl 对于反应 Cl2 2OH ClO Cl H2O Cu2 Cu Cu 0.153 0.521 Fe3 Fe2 Fe 0.771 0.440 V( ) V( ) V( ) V( ) V(0) 1.00 0.71 0.20 1.50 0.503 0.255 Fe3 Fe 0.771 2 Sn4 Sn 0.15 2 Zn2 Zn 0.76 ClO3 ClO Cl2 Cl 0.50 0.40 1.358 0.48 A B C r G1 , 1 , n1 rG2 , 2 , n2 r G3 , 3 , n3 φ φ φ 3 n1 1 n2 2 n1 n2 φ φ φ n = n1 1 n2 2 n1 n2 i ni ni φ φ φ φ