第十二章物质在水溶液中的稳定性 Cu*+ zn=Zn*+ Cu ZnSO+H20=Zn+H2SO4+ 1/202 (3) 这些反应均由氧化与还原的两半电池反应所构成,如反应(1)是由下 列两个半电池反应构成的 (氧化) MnO,+4H*+2e= Mn++2H,0 (还原) 反应(2)则是由下面两个半电池反应构成的 Zn-2e=Zn (氧化) Cu"+2e=C (还原) 般说来,存在有两类氧化-还原反应。一类是简单离子的电极反应, 例如,Fe2+2e=Fe,另一类是溶液中离子间的反应,例如,Fe3++e=Fe (1)简单离子的电极反应 该反应的通式是: Me +ze Me 此类反应的平衡电位(ε:)与水溶液中金属离子之间的关系,可由能 斯特公式求出 式中E是金属的标准电极电位,它可以由反应的标准吉布斯自由能变 化△G°导出,因为 则 (12-2) 96500×Z 例如,反应Fe2+2e=Fe,根据表12-1的数据,反应的标准吉布斯自由 能变化 △G =0-(-84.977) =84.977kJ 所得代入式(12-2)得:第十二章 物质在水溶液中的稳定性 4 Cu2+＋Zn=Zn2+十 Cu （2） ZnSO＋H2O=Zn＋H2SO4＋1/2O2 （3） 这些反应均由氧化与还原的两半电池反应所构成，如反应（1）是由下 列两个半电池反应构成的： Fe2+ -e ＝Fe3＋ （氧化） MnO2＋4H+ ＋2e = Mn2+＋2H2O （还原） 反应（2）则是由下面两个半电池反应构成的： Zn－2e＝Zn2+ （氧化） Cu2+＋2e = Cu （还原） 一般说来，存在有两类氧化-还原反应。一类是简单离子的电极反应， 例如，Fe2+十 2e＝Fe，另一类是溶液中离子间的反应，例如，Fe3+＋e=Fe (1) 简单离子的电极反应 该反应的通式是： Mez+＋ze = Me 此类反应的平衡电位（εe）与水溶液中金属离子之间的关系，可由能 斯特公式求出： α + α ε = ε − Z Me 0 Me e Me ln zF RT (12-1) 式中 0 Me ε 是金属的标准电极电位，它可以由反应的标准吉布斯自由能变 化ΔGθ 导出，因为： 0 0 ∆G = −zFε 则 96500 z G0 0 × − ∆ ε = （12-2） 例如，反应 Fe2+＋2e=Fe，根据表 12-1 的数据，反应的标准吉布斯自由 能变化： 0 Fe 0 Fe 0 ∆G = ∆G − ∆G 2+ ＝0－(－84.977) ＝84.977kJ 所得代入式（12-2）得：