工程化学教案 第四章 (稀溶液山，0]视为常数) ·和化学平衡计算一样，固体和纯液体的浓度视为常数，不列入方程中：气体物质的 浓度用分压代替。例、2H+2心÷出 p=0°+2 +00592g +2 2 PH2 例、求298.15k时金属Zn2(c=0.1mol-)溶液中的中。 2Zm2*+28六Zm 00592gZ2y 0=0°zm+ =0.762+0.05921g0.1 2 =-0.792 说明：还原型浓度降低或氧化型浓度升高，中将增大，氧化态氧化能力将增加，还原态还 原能力将减弱。不难推出，当氧化型浓度降低或还原型浓度增加时，中将减少，氧化态氧化 能力减弱，还原态还原能力增加。 2、电动势的能斯特方程式 对于 个原电池反应：aA(a)+bB(aq)=gG(aq)+dD(ag) 其反应的吉布撕斯函数变可按热力学等温方程式求得： △G=△G0+RT 将△G=·nFE和△G=·nFE代入上式可得： E=E0- RT cGvc (covc] nF 当T=298.15K时，可得 0.0592 E=E- n ]"(" 此为原电池电动势的能斯特方程式，它反应了浓度、温度对原电池电动势的影响 另外，在有H或OH参加的氧化、还原反应，酸度改变会使中发生变化。 例、已知Cr0,-2+14r+6e 2Cr3++7H0,[Cr20,内与Cr3* 固定为1mol-。求[H力为2mol11和0.001mol-1的Φ。 工程化学教案 第四章 • • 8 （稀溶液[H2O]视为常数） ⚫ 和化学平衡计算一样，固体和纯液体的浓度视为常数，不列入方程中；气体物质的 浓度用分压代替。例、2H＋＋2e H2 φ= φ 0 + 2 0.0592 lg [H+] 2 H+/H2 PH2 例、求 298.15k 时金属 Zn2+（c = 0.1mol•l -1）溶液中的φ。 Zn2+＋2e Zn φ= φ 0 + n 0.0592 lg Zn 2+ /Zn [Zn 2+ ] = -0.792 0.0592 2 = -0.762 + lg 0.1 说明：还原型浓度降低或氧化型浓度升高，φ将增大，氧化态氧化能力将增加，还原态还 原能力将减弱。不难推出，当氧化型浓度降低或还原型浓度增加时，φ将减少，氧化态氧化 能力减弱，还原态还原能力增加。 2、电动势的能斯特方程式 对于一个原电池反应：aA（aq） + bB（aq） = gG（aq） + dD（aq） 其反应的吉布斯函数变可按热力学等温方程式求得： G = G 0 + RT C(G)/C0 g C(D)/C0 d C(A)/C0 a C(B)/C0 b 将△G = - nFE 和△G0 = - nFE0 代入上式可得： = C(G)/C0 g C(D)/C0 d C(A)/C0 a C(B)/C0 b E E0 nF RT － 当 T=298.15K 时,可得: = C(G)/C0 g C(D)/C0 d C(A)/C0 a C(B)/C0 b E E0 n 0.0592 － 此为原电池电动势的能斯特方程式, 它反应了浓度、温度对原电池电动势的影响。 另外，在有 H ＋或 OH－参加的氧化、还原反应，酸度改变会使φ发生变化。 例、已知 Cr2O7 －2＋14H＋＋6e 2Cr3＋＋7H2O ， 若[Cr2O7 －2 ]与[Cr3＋ ] 固定为 1 mol•l –1。求[ H＋ ]为 2 mol•l –1 和 0.001 mol•l –1 的φ