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Sample Exercise 3: Calculate the emf generated by the cell described in the following reaction henCro2]=2moldm-3,田H]=10moldm-3,]=1.0moldm-3,andr3]=10 10modm3,qao心→=+13yV,wn=+054V, Cr, O,(aq)+14H(aq)+6I(aq) 2Cr(aq)+312(s)+7H2O(1) Cr“ (1.0×10 Solution: O "rr(2.01.0)(1.0)° 50×10 0.0592 E 6(5×10-)=+079V-(-0.10V)=+089V 或者 c9=9c9×00592,(OHy +1.33+ 0 6 Cr“ 68010×10)2+143( : 1 Mol dm∴9n=听r=054V,故s=9kr-r=+143-054=+089V b.几点说明 (i)[Ox]、[Red项要乘以与系数相同的次方 (ⅱi)如果电对中的某一物质是固体或液体,则它们的浓度均为常数,常认为是1 (i)电对中某物质是气态,则要用气体分压(atm)来表示。 例如:O2+4H+4e 2H2O(), O2+2H2O+4e 40H Po, H,OOHO+00592 0.0592 4-IgiPo,H+]),Do,/oH lg(Po /[OH]) 5.影响还原电位的因素( Factors that affect reduction potentials) 从能斯特方程可知,除了温度、Ox型、Rex型物质本身的浓度(或分压)对还 原电位的影响外,其它影响因素还有: 1)酸度对还原电位的影响( affect of acidity on reduction potentials) Sample Exercise 4: Using standard reduction potential of H.=0.00V, Calculate the standard reduction potential of poH Solution:qon相对应的电极反应:2HO+2e->H+4OH n1.是指P1-=1am、OH=1 mol- dm3时的还原电位。由于水溶液中K=HOH, 对于2H+2e—xH来讲,是[H’]=101modm3时的非标准还原电位。 0.059 0.059 2 2 [] =0.00+00592 ×(-14)=-0.829V 含氧酸根的还原电位随pH的降低而增大,所以含氧酸根的氧化性随pH的降低而增 强。但有些电对,如q、c等,其还原电位与溶液的pH无关。 (2)沉淀对还原电位的影响( affect of precipitated formations on reduction potential)90 Sample Exercise 3:Calculate the emf generated by the cell described in the following reaction when 2 2 7 [Cr O ] − = 2.0mol·dm−3,[H+ ] = 1.0mol·dm−3,[I- ] = 1.0mol·dm−3,and [Cr3+] = 1.0 10−5 mol·dm−3, 2 3 Cr O /Cr I /I 2 7 2   − + − = + = + 1.33V 0.54V , , 2 Cr O aq 14H aq 6I aq 2 7 ( ) ( ) ( ) − + − + + 3 2 2 2Cr aq 3I s 7H O l ( ) ( ) ( ) + + + Solution: 3 2 5 2 11 2 14 6 14 6 2 7 [Cr ] (1.0 10 ) 5.0 10 [Cr O ][H ] [I ] (2.0)(1.0) (1.0) Q + − − − + −  = = =  ∴ 0.0592 11 lg(5 10 0.79V ( 0.10V) 0.89V 6   ) − = − =  + − − = + 或者 2 3 2 3 2 7 2 7 2 14 2 7 Cr O /Cr Cr O /Cr 3 2 5 2 0.0592 0.0592 2.0 [Cr O ][H ] lg 1.33 lg 1.43(V) 6 [Cr ] 6 (1.0 10 )   − + − + − + + − + = + + = +  = ∵[I- ]=1.0mol·dm−3 ,∴ 2 2 I /I I /I   − − = = 0.54V , 故 2 2 3 2 7 Cr O /Cr I /I  = − + − = + − = +  − 1.43 0.54 0.89V b.几点说明: (i) [Ox]、[Red]项要乘以与系数相同的次方; (ii) 如果电对中的某一物质是固体或液体,则它们的浓度均为常数,常认为是 1; (iii) 电对中某物质是气态,则要用气体分压(atm)来表示。 例如:O2 + 4H+ + 4e- 2H2O(l) , O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 2 2 2 2 2 4 O /H O O /H O O 0.0592 lg{ [H ] 4   p } + =  + , 2 2 2 4 O /OH O /OH O 0.0592 lg{ [OH ] 4   − − p / } − = + 5.影响还原电位的因素(Factors that affect reduction potentials) 从能斯特方程可知,除了温度、Ox 型、Rex 型物质本身的浓度(或分压)对还 原电位的影响外,其它影响因素还有: (1) 酸度对还原电位的影响(affect of acidity on reduction potentials) Sample Exercise 4:Using standard reduction potential of H /H2  + = 0.00V , Calculate the standard reduction potential of OH /H2  − . Solution: OH /H2  − 相对应的电极反应:2H2O + 2e H2 + 4OH- OH /H2  − 是指 H2 p =1atm、[OH- ]=1mol·dm−3 时的还原电位。由于水溶液中 Kw=[H+ ][OH- ], 对于 2H+ + 2e H2 来讲,是[H+ ] = 10−14mol·dm−3 时的非标准还原电位。 ∴ 2 2 2 2 2 2 2 w OH /H H /H H /H 2 H H 0.0592 [H ] 0.0592 lg lg 2 2 [OH ] K p p    − + + + − = + = + 0.0592 0.00 ( 14) 0.829V 1 = +  − = − 含氧酸根的还原电位随 pH 的降低而增大,所以含氧酸根的氧化性随 pH 的降低而增 强。但有些电对,如 2 Cl /Cl Cu /Cu 2   − + 、 等,其还原电位与溶液的 pH 无关。 (2) 沉淀对还原电位的影响(affect of precipitated formations on reduction potential)
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