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E=唯-9=9常m-93图n=-0.126-(-0.136)=+00V>0 ∴反应能向正反应方向进行。 0.0592 E=9正-9负,正=9PBPb g[Pb2+]=-0.126+(-0.0296)=-0.156V 0负=938n,E=-0156-(-0136)=-002V<0,∴在此条件下,反应不能朝正 反应方向进行 判断 Redox反应进行的程度 在平衡时△Gm=0,由△Gm=-nFe得ε=0,∴ Sample Exercise:计算MnO2+4H(aq)+2C(aq) Mn(aq)+cl,(g)+2H,O 的平衡常数 Solution: no Mna.= 0.0592,田H =CL CI 0.0592,Pa2 2 Mn] 8ar=0Ah-%3-,查表得0nAM+=+123=+136y 0.059 K=+1.23-136,∴K=406×10 2 故此反应只有用MnO2与浓盐酸反应,以提高(C,来降低qax,才能制备出Cl2 三、判断 Redox反应进行的次序,选择合适的氧化剂或还原剂 工业上常采用通Cl2于盐卤中,将溴离子和碘离子置换出来,以制取Br2和I2。当Cl2 通入Br(aq)和I(aq)混合液中,如何知道哪一种离子先被氧化呢? C+136V、 =+1065V、n=+0.536V 6=9-9m=+1.36-1065=+0295V 62=9c-9r=+136-0536=+0824V ∵E2>8,∴在I离子与Br离子浓度相近时,Cl2首先氧化I离子 必须注意的是:当一种氧化剂同时氧化几种还原剂时,首先氧化最强的还原剂,但在判断 Redox反应的次序时,还要考虑反应速率,考虑还原剂的浓度等因素,否则容易得出错误 的结论。 四、 Latimer标准还原电位图及其应用( Latimer standard reduction potential Diagrams and Applications) 1. Latimer(莱铁莫尔)图:( Latimer diagrams) 物理学家 Latimer把不同氧化态间的标准电极电位,按照氧化态依次降低的顺 序,排列成图解的方式,称为元素的电极电势图。它是某元素各种氧化态之间标准电 极电位的变化图解。例如: v+100y +0.31V --02yn+-10 2.元素电极电位图的应用 (1)判断某元素中间氧化态是否发生歧化反应( disproportionation reaction) (Ox)1-(Ox) /(Oxh-(Ox)2-Y(0)2/(0N)-(Ox)3 氧化数降低 当 p(OxkNOxl>9s)O,时,(Ox)+(Ox) (Ox)292 2 2 Pb /Pb Sn /Sn      = − = − 正 负 + + = − − − = + 0.126 ( 0.136) 0.01V >0 ∴反应能向正反应方向进行。  =  正 − 负 , lg[Pb ] 0.126 ( 0.0296) 0.156V 2 0.0592 2 P b / P b = 2 + = − + − = − +  正  + 2  Sn /Sn 负 = + , = − − − = − 0.156 ( 0.136) 0.02V <0,∴在此条件下,反应不能朝正 反应方向进行 二、判断 Redox 反应进行的程度 在平衡时 ΔrGm = 0,由 ΔrGm = −nFε 得 ε = 0 , ∴φ 正 =φ 负 Sample Exercise:计算 + 2 MnO 4H ( ) 2Cl ( ) aq aq − + + 2 2 2 Mn ( ) Cl ( ) 2H O aq g + + + 的平衡常数。 Solution: 2 2 2 2 4 MnO /Mn MnO /Mn 2 0.0592 [H ] lg 2 [Mn ]   + + + + = + , 2 2 2 2 Cl Cl /Cl Cl /Cl 0.0592 lg 2 [Cl ] p   − − − = + ∴ = + − − − + + 2 4 MnO / Mn Cl / Cl 2 Cl 2 2 2 2 [Cl ] [H ] [Mn ] lg 2 0.0592   p , 查表得 2 MnO /Mn 2  + = +1.23V, Cl /Cl 2  − = +1.36V 0.0592 lg 1.23 1.36 2 K = + − ,∴ 5 K 4.06 10− =  故此反应只有用 MnO2 与浓盐酸反应,以提高[Cl- ],来降低 Cl /Cl 2  − ,才能制备出 Cl2。 三、判断 Redox 反应进行的次序,选择合适的氧化剂或还原剂 工业上常采用通 Cl2 于盐卤中,将溴离子和碘离子置换出来,以制取 Br2 和 I2。当 Cl2 通入 Br- (aq)和 I - (aq)混合液中,如何知道哪一种离子先被氧化呢? Cl /Cl 2  − = +1.36V、 Br /Br 2  − = +1.065V、 2 I /I− = +0.536V, ∴ 2 2 1 Cl /Cl Br /Br    = −− − = + − = + 1.36 1.065 0.295V 2 2 2 Cl /Cl I /I    = −− − = + − = + 1.36 0.536 0.824V ∵ε2 > ε1 ,∴在 I -离子与 Br-离子浓度相近时,Cl2 首先氧化 I -离子。 必须注意的是:当一种氧化剂同时氧化几种还原剂时,首先氧化最强的还原剂,但在判断 Redox 反应的次序时,还要考虑反应速率,考虑还原剂的浓度等因素,否则容易得出错误 的结论。 四、Latimer 标准还原电位图及其应用(Latimer Standard Reduction Potential Diagrams and Applications) 1.Latimer (莱铁莫尔)图:(Latimer diagrams) 物理学家 Latimer 把不同氧化态间的标准电极电位,按照氧化态依次降低的顺 序,排列成图解的方式,称为元素的电极电势图。它是某元素各种氧化态之间标准电 极电位的变化图解。例如: V Ⅴ V Ⅳ V Ⅲ V Ⅱ V +1.00V + 0 0.31V -0.20V -1.50V 2.元素电极电位图的应用 (1) 判断某元素中间氧化态是否发生歧化反应(disproportionation reaction) (Ox)1 (Ox)2 (Ox)3 (Ox) / (Ox) 1 2 φ φ(Ox) / (Ox) 2 3 氧化数降低 当 1 2 (Ox) /(Ox) > 2 3 (Ox) /(Ox) 时,(Ox)1 + (Ox)3 (Ox)2
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