第6章氧化还原反应 lgK0=10E° 10(0cim-92m）_10x2.25 =381 0.059 0.059 0.059 求反对数得 K9=10381 计算结果表明，反应进行非常完全。 由己知数据计算得到 4=2x0.0340-1x052 V=0.158V 1 将Cu元素的不同氧化态按照从左至右氧化数由高到低的顺序排列，各氧化态之间用横线连 6.2.4电极电势的应用 1.计算原电池的电动势 总是电极电势代数值较大的电对作为原电池的正极，而电极电势代数值较小的电对作为 原电池的负极。 原电池的电动势总是等于正极的电极电势与负极的电极电势的差值。 E=p正极一负极 2.比较氧化剂和还原剂的相对强弱 排列在电极电势表右上方的还原态物质具有较强的还原性，能够还原排列在电极电势表 左下方的具有较强氧化性的氧化态物质。 例如，Zn2+/Zn电对的标准电极电势为一0.76V,Cu2+/Cu电对的标准电极电势为 +0.34V号。带负号表明锌失去电子的倾向大于H2,或Zn2获得电子变成金属Zn的倾向小 于。带正号表明铜失去电子的倾向小于H2,或C+获得电子变成金属铜的倾向大于H, 也可以说Zn比Cu活泼，因为Zn比Cu更容易失去电子转变为Zn+离子。 φ代数值越小，该电对的还原态物质越易失去电子，是越强的还原剂，其对应的氧化 态物质越难得到电子，是越弱的氧化剂： φ代数值越大，该电对的氧化态物质是越强的氧化剂，其对应的还原态物质是越弱的 还原剂。 3.判断氧化还原反应进行的方向 一般化学反应多是在恒温恒压下进行的，而电极电势数值的测定，通常是在298K及 1 00kPa下测定的，因此可利用电对的标准电极电势数值来判断氧化还原反应自发进行的方 向。其方法是将某一氧化还原反应分成两个半电池反应，并将两个半电池反应组成一个原电 池，根据原电池的电动势E值，即可判断反应进行的方向。 根据6.3.1节的推导 △，Gm=-nFE 当△，Gm<0时，E>0,氧化还原反应可正向自发进行； 当△，Gm>0时，E<0,氧化还原反应不能正向自发进行，但逆向可以自发进行： 当△Gm=0时，E=0,氧化还原反应达到平衡。 例如，反应 2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+ 两相对应的两个电对分别为Fe3+Fe2+,Sn4艹/Sn2+,查得标准电极电势为 p1s=0.15V:02e1=0.77V第 6 章 氧化还原反应 - 2+ 2 4 θ MnO / Mn Zn /Zn 10( ) 10 10 2.25 lg 381 0.059 0.059 0.059 E K            求反对数得 K Θ＝10381 计算结果表明，反应进行非常完全。 由已知数据计算得到 3 2 0.0340 1 0.552 0.158 1 V V        将 Cu 元素的不同氧化态按照从左至右氧化数由高到低的顺序排列，各氧化态之间用横线连 6.2.4 电极电势的应用 1．计算原电池的电动势 总是电极电势代数值较大的电对作为原电池的正极，而电极电势代数值较小的电对作为 原电池的负极。 原电池的电动势总是等于正极的电极电势与负极的电极电势的差值。 E ＝正极 －负极 2．比较氧化剂和还原剂的相对强弱 排列在电极电势表右上方的还原态物质具有较强的还原性，能够还原排列在电极电势表 左下方的具有较强氧化性的氧化态物质。 例如，Zn2+／Zn 电对的标准电极电势为－0.76V，Cu 2+／Cu 电对的标准电极电势为 +0.34V 号。带负号表明锌失去电子的倾向大于 H2，或 Zn2+获得电子变成金属 Zn 的倾向小 于 H +。带正号表明铜失去电子的倾向小于 H2，或 Cu 2+获得电子变成金属铜的倾向大于 H +， 也可以说 Zn 比 Cu 活泼，因为 Zn 比 Cu 更容易失去电子转变为 Zn2+离子。 φ Ө 代数值越小，该电对的还原态物质越易失去电子，是越强的还原剂，其对应的氧化 态物质越难得到电子，是越弱的氧化剂； φ Ө 代数值越大，该电对的氧化态物质是越强的氧化剂，其对应的还原态物质是越弱的 还原剂。 3．判断氧化还原反应进行的方向 一般化学反应多是在恒温恒压下进行的，而电极电势数值的测定，通常是在 298K 及 100kPa 下测定的，因此可利用电对的标准电极电势数值来判断氧化还原反应自发进行的方 向。其方法是将某一氧化还原反应分成两个半电池反应，并将两个半电池反应组成一个原电 池，根据原电池的电动势 E 值，即可判断反应进行的方向。 根据 6.3.1 节的推导 Δ rGm =－nFE 当Δ rGm＜0 时，E＞0，氧化还原反应可正向自发进行； 当Δ rGm＞0 时，E＜0，氧化还原反应不能正向自发进行，但逆向可以自发进行； 当Δ rGm = 0 时，E = 0，氧化还原反应达到平衡。 例如，反应 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+ 两相对应的两个电对分别为 Fe3+/Fe2+，Sn4+/Sn2+，查得标准电极电势为 4 2 Sn Sn /    ＝0.15V； 3 2 Fe Fe /    ＝0.77V