第6章氧化还原反应 当原电池的反应物和生成物都处于标准状态时，上式可以写为： △，Gm=一nFE=一nF(o°正极一o°负极) (6-z） 式中F称法拉弟常数，其单位为Col厂，E的单位为V(伏)，n为氧化还原反应式中得失 电子数。 例6-1己知反应： 2MnO4 (ag)+16H*(aq)+5Zn(s)=2Mn2*(aq)+8H2O(1)+5Zn2(aq) 根据标准电动势数据，计算298K时该反应的标准吉布斯自由能变。 解：查表得： C./Ms=1.49V. =-0.76V E9=96-92nz=l49-(0.76JV=2.25V △Gm9=-nFEe =-10×96485×2.25Jmol-1 =-2171 kJmol-1 6.3.2原电池的电动势与氧化还原反应的平衡常数 根据化学反应等温式 △，Gn9=-RTInK G0 结合式 △Gm=-nFE 可得 nFE=RTInK △G0a-nfE8 因此 E、R E0 -Ink E=解nKoe nF 当温度为298K时，RTF是一个常数，将自然 图6-5△Gm、E和关系图 对数转化为常用对数，并将常数代入上式得到： E=0.059 gK0 lgko=ngo 0.059 根据这个式子可以计算氧化还原反应的平衡常数。 总结△G°m、E和K三者的关系，可以得到图6-5。 例6-2计算下列反应在298K,标准状态下的平衡常数。 2MnO (aq)+16H*(aq)+5Zn(s)=2Mn2*(aq)+8H2O(1)+5Zn2(aq) 解：由例6-1可知 E=0ch-021a=[149-(（-0.76jV=2.25V 所以，第 6 章 氧化还原反应 当原电池的反应物和生成物都处于标准状态时，上式可以写为： Δ rG Θ m＝－nFE Θ ＝－nF( Θ 正极 － Θ 负极) (6-z) 式中 F 称法拉弟常数，其单位为 C·mol－1，E Θ的单位为 V（伏），n 为氧化还原反应式中得失 电子数。 例 6-1 已知反应： 2MnO4 － (aq) + 16H + (aq) + 5Zn(s) = 2Mn2+ (aq) + 8H2O(1) + 5Zn2+(aq) 根据标准电动势数据，计算 298K 时该反应的标准吉布斯自由能变。 解：查表得： - 2+ 4 θ MnO / Mn  =1.49V， 2+ θ Zn / Zn  =－0.76V E Θ = - 2+ 4 θ MnO / Mn  － 2+ θ Zn / Zn  = [1.49－(－0.76)]V=2.25V Δ rGm Θ =－nF EΘ = －10×96485×2.25J·mol－1 = －2171kJ·mol－1 6.3.2 原电池的电动势与氧化还原反应的平衡常数 根据化学反应等温式 Δ rGm Θ =－RTlnK Θ 结合式 Δ rG Θ m＝－nFE Θ 可得 nFE Θ＝RTlnK Θ 因此 E Θ＝ RT nF lnK Θ 当温度为 298K 时，RT/F 是一个常数，将自然 对数转化为常用对数，并将常数代入上式得到： E Θ＝ 0.059 n lgKΘ lgK Θ＝ 0.059 nE 根据这个式子可以计算氧化还原反应的平衡常数。 总结Δ rG Θ m、E Θ和 K Θ三者的关系，可以得到图 6-5。 例 6-2 计算下列反应在 298K，标准状态下的平衡常数。 2MnO4 － (aq) + 16H + (aq) + 5Zn(s) = 2Mn2+ (aq) + 8H2O(1) + 5Zn2+(aq) 解： 由例 6-1 可知 E Θ = - 2+ 4 θ MnO / Mn  － 2+ θ Zn / Zn  = [1.49－(－0.76)]V=2.25V 所以， 图 6-5 Δ rG Θ m、E Θ和 K Θ关系图