第八章氧化還原反應(yīng)和電極電勢課件

第八章氧化還原反應(yīng)與電極電勢2015年，全球電動汽車銷售量約55萬輛，增幅70%中國以21萬輛的銷量成為電動汽車的最大市場2015年，全球車用電池需求人民幣498億元預(yù)計2024年，車用電池需求將超過人民幣1954.3億元第八章氧化還原反應(yīng)與電極電勢2015年，全球電動汽車銷售量

氧化還原反應(yīng)基本概念化學反應(yīng)

-e氧化+e還原沒有電子的得失：酸堿反應(yīng)

有電子的得失

氧化還原反應(yīng)基本概念化學反應(yīng)-e氧化沒有電子的得失氧化還原反應(yīng)與氧化值氧化過程與還原過程同時發(fā)生，叫做氧化還原反應(yīng)。C+O2=CO2

電子進行重排，沒有發(fā)生電子得失

氧化還原反應(yīng)與氧化值氧化過程與還原過程同時發(fā)生，叫做氧化還氧化值(oxidationnumber)由于化合物中組成元素的電負性不同，原子結(jié)合時的電子對總要移向電負性大的一方，從而化合物中組成元素原子必須帶有正或負電荷，這種所帶形式電荷的多少就是該原子的氧化數(shù)。氧化值(oxidationnumber)

確定氧化數(shù)的規(guī)則：

①單質(zhì)中元素的氧化數(shù)為零。②簡單離子中元素的氧化數(shù)等于所帶的電荷數(shù)。③氫的氧化數(shù)為+1；金屬氫化物中氫的氧化數(shù)為-1。④氧的氧化數(shù)為-2；⑤中性分子各元素的氧化數(shù)的代數(shù)和為零，復(fù)雜離子的電荷等于各元素氧化數(shù)的代數(shù)和。確定氧化數(shù)的規(guī)則：①單質(zhì)中元素的氧化數(shù)為零。⑤中例：求Na2S4O6

中S的氧化數(shù)2×1+4x+6×(-2)=0∴x=2.5氧化數(shù)可以是整數(shù)、小數(shù)（分數(shù)）！例：求Cr2O72-中Cr的氧化數(shù)

2x+（-2）×7=-2，x=+6氧化數(shù)與化合價的區(qū)別？CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中碳的化合價都為4，但氧化值分別為-4、-2、0、+2、+4注意：例：求Na2S4O6中S的氧化數(shù)2×1+4x反應(yīng)物產(chǎn)物氧化值升高

氧化值降低

還原劑被氧化氧化產(chǎn)物氧化劑被還原還原產(chǎn)物還原氧化在化學反應(yīng)過程中，元素的原子或離子在反應(yīng)的前后氧化值發(fā)生了變化的一類反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)物產(chǎn)物氧化值升高氧化值降低還原劑被氧化氧化產(chǎn)物氧化劑氧化還原反應(yīng)氧化值升高，CO還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)氧化值降低，O2氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)

CCO2O+2+40-22CO+O2=2CO2氧化還原反應(yīng)氧化值升高，CO還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)氧化值降低⒈自身氧化還原反應(yīng)

2KClO32KCl+3O2↑Δ氧化和還原過程發(fā)生在同一種化合物中⒉歧化反應(yīng)

Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O氧化和還原過程發(fā)生在同一物質(zhì)中同一元素上Cl2(0)ClO-(+1)Cl–(-1)Cl(+5)→Cl(-1)O(-2)→O(0)⒈自身氧化還原反應(yīng)2KClO32KCl氧化還原半反應(yīng)和氧化還原電對

Zn+Cu2+=Zn2++CuCu2++2e-→Cu（1）

Zn→Zn2++2e-

（2）氧化還原半反應(yīng)氧化還原半反應(yīng)和氧化還原電對Zn

半反應(yīng)由同一元素原子的不同氧化數(shù)組成，其中氧化數(shù)高的為氧化態(tài),氧化數(shù)低的為還原態(tài)。半反應(yīng)的通式為：

氧化態(tài)+ne-還原態(tài)

Ox+ne-Red氧化還原電對通常寫成：氧化態(tài)/還原態(tài) Ox/Red半反應(yīng)由同一元素原子的不同氧化數(shù)組成，其中氧化數(shù)高的為氧化1.氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)兩個共軛電對之間的電子轉(zhuǎn)移

Cu2++ZnZn2++Cu2e-

Ox1

Red12.氧化還原反應(yīng)的方向Ox1+Red2Ox2+Red1Ox1>

Ox2，反應(yīng)向右進行

Ox1<

Ox2，反應(yīng)向左進行若氧化性Red2Ox21.氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)兩個共軛電對之間的電子轉(zhuǎn)移Cu2+第八章氧化還原反應(yīng)和電極電勢ppt課件

氧化還原反應(yīng)方程式的配平配平方法：①氧化數(shù)法：還原劑的氧化數(shù)升高總數(shù)等于氧化劑的氧化數(shù)降低總數(shù)。②離子電子法：還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子總數(shù)。氧化還原反應(yīng)方程式的配平配平方法：1、氧化數(shù)升降法0+4+5+441x1x4442C+HNO3——NO2↑+CO2↑+H2O例:1、氧化數(shù)升降法0+4+5+441x1x4442CKMnO4+HClKCl+MnCl2+H2O+Cl2↑

+7+20-152x52522168x2Fe3O4+HNO3–Fe(NO3)3+NO+H2OFe0?Fe2O3+HNO3–Fe(NO3)3+NO+H2O+2+5+3+231x1x3328914KMnO4+HClKCl+MnCl

Cu+HNO3(稀)Cu(NO3)2+NO↑+H2O0+2+5+223x2x3338Al+H2SO4Al2(SO4)3+H2↑0+1+303x22x323324Cu+HNO3(稀)CKMnO4+H2S+H2SO4—S+MnSO4+K2SO4+H2O+7-2+2052x2x5225583HCl+KClO3----KCl+Cl2+H2O-1+5015x5x1363KMnO4+H2S+H2SO4—S+MnSO（1）若氧化劑和還原劑中某元素的化合價全部改變，配平宜從氧化劑、還原劑開始，即先考慮反應(yīng)物。（正向配平）如：

（2）若氧化劑（或還原劑）中某元素化合價只有部分改變，配平宜從氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物開始，即先考慮生成物。（逆向配平）如：

（3）自身氧化還原（歧化）反應(yīng)方程式，宜從生成物開始配平。（逆向配平）技巧（1）若氧化劑和還原劑中某元素的化合價全部改變，配平宜從氧化

離子電子法配平步驟：

①用離子式寫出主要反應(yīng)物和產(chǎn)物(氣體、純液體、固體和弱電解質(zhì)則寫分子式)。②分別寫出氧化劑被還原和還原劑被氧化的半反應(yīng)。③分別配平兩個半反應(yīng)方程式，等號兩邊的各種元素的原子總數(shù)各自相等且電荷數(shù)相等。離子電子法配平步驟：例1：配平反應(yīng)方程式④確定兩半反應(yīng)方程式得、失電子數(shù)目的最小公倍數(shù)。將兩個半反應(yīng)方程式中各項分別乘以相應(yīng)的系數(shù)，使得、失電子數(shù)目相同。然后，將兩者合并，就得到了配平的氧化還原反應(yīng)的離子方程式。有時根據(jù)需要可將其改為分子方程式。例1：配平反應(yīng)方程式④確定兩半反應(yīng)方程式得、+)42-+--++=+10e10H5SO

O5H5SO223+-+-+=++O8H2Mn10e16H2MnO224+-+-+=++O4HMn5e8HMnO②224①-+--++=+2e2HSOOHSO24223②③①×2+②×5得O3HSOK6MnSO22424++=O3H5SO2Mn6H5SO2MnO2242234++=++-++--+---++MnSOSOMnO

①2242343HSOSO5K2KMnO4324++2+)42-+--++=+10e10H5SOO5H5SO2例2：配平①×5+②得：①②化簡得：例2：配平①×5+②得：①②化簡得：例2：配平①×5+②得：①②化簡得：例2：配平①×5+②得：①②化簡得：

原電池ZnCu+-e-ZnSO4CuSO4Zn-Cu原電池AZn+CuSO4

＝ZnSO4+Cu2e-離子做無序運動鹽橋KCl原電池ZnCu+-e-ZnSO

這種借助自發(fā)的氧化還原反應(yīng)將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱原電池(PrimaryCell)。這種借助自發(fā)的氧化還原反應(yīng)將（一）

工作原理(–)負極Zn?2e-→Zn2+（氧化反應(yīng)）(+)正極Cu2++2e-→Cu（還原反應(yīng)）原電池總反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu（二）

鹽橋的作用保持電荷平衡反應(yīng)繼續(xù)進行（三）原電池符號(–)Zn|Zn2+(c1)||Cu2+(c2)|Cu(+)“||”代表鹽橋，“|”代表兩相界面。負極正電荷過剩(Zn2+),Cl-向負極遷移；正極負電荷過剩(SO42-),K+向正極遷移。（一）工作原理(–)負極Zn?第八章氧化還原反應(yīng)和電極電勢ppt課件

在Cu/Zn原電池中，為什么電子從Zn原子轉(zhuǎn)移給Cu2+，而不是Cu原子轉(zhuǎn)移給Zn2+？在Cu/Zn原電池中，為什么電子從Zn原子MMn+MMn++ne-溶解金屬越活潑，溶液越稀，這種傾向越大。同時Mn++ne-M沉積金屬越不活潑，溶液越濃，這種傾向越大。MMn+MMn++ne-溶解金屬越活潑溶液Mn+M雙電層

電極電位的產(chǎn)生

金屬的電極電勢：與金屬活潑性、溶液濃度以及溫度有關(guān)。

絕對值無法測定溶液Mn+M雙電層電極電位的產(chǎn)生金屬的電極電勢：與金屬活電極的類型◆金屬－金屬離子電極電極的類型◆金屬－金屬離子電極◆氣體-離子電極◆氣體-離子電極◆金屬-金屬難溶鹽或氧化物-陰離子電極甘汞電極被稱為二級標準電極比標準氫電極制備簡單，使用方便，性能穩(wěn)定，可代替標準氫電極做參比電極，◆金屬-金屬難溶鹽或氧化物-陰離子電極甘汞電極被稱為二級標◆氧化還原電極◆氧化還原電極金屬-難溶鹽電極AgCl(s)+e-

Ag(s)+Cl-(aq)Ag|AgCl|Cl-氣體-

離子電極Pt|H2(p)|H+(c)H2(g)+2e–2H+(aq)金屬-金屬離子電極Zn2+(aq)+2e-Zn(s)Zn|Zn2+氧化還

原電極Fe3+(aq)

+e-Fe2+(aq)Pt|

Fe2+(c),Fe3+(c)電極符號電極名稱電極反應(yīng)金屬-難溶鹽電極AgCl(s)+e-Ag(s例：

將高錳酸鉀與濃鹽酸作用制備氯氣的反應(yīng)設(shè)計為原電池，寫出正、負極的反應(yīng)，電池反應(yīng)，電極組成式與分類，電池組成式。解：(+)極:

MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O(還原反應(yīng))(–)極:2Cl-

–2e-=Cl2

(氧化反應(yīng))電池反應(yīng):2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2+8H2O正極組成:MnO4-(c1),Mn2+(

c2),H+(c3)|Pt負極組成:Cl-(c)|Cl2(p),Pt電池組成式:(–)Pt,Cl2(p)|Cl-(c)||MnO4-(c1),Mn2+(c2),H+(c3)|Pt(+)例：將高錳酸鉀與濃鹽酸作用制備氯氣的反應(yīng)設(shè)計為原電池，寫出(--)Zn(s)|Zn2+(aq)||Cu2+(aq)|Cu(s)(+)EO=1.103V(--)Zn(s)|Zn2+(aq)||Cu2(--)Cu(s)|Cu2+(aq)||Ag+(aq)|Ag(s)(+)EO=0.460V(--)Cu(s)|Cu2+(aq)||Ag+標準電極電位

電極電位的絕對值無法直接測定，實際中使用的是相對值。

電池正負極之間的平衡電位差——E

E=φ

+?φ

-

IUPAC規(guī)定以標準氫電極為通用參比電極。

標準電極電位電極電位的絕對值無法直接測定，實標準氫電極（SHE,Standardhydrogenelectrode)標準氫電極（SHE,Standardhydrogene結(jié)構(gòu)鍍疏松鉑黑的Pt片，放入c(H+)=1mol·Kg-1的硫酸溶液，不斷通入p(H2)=100kPa純H2電極組成Pt|H2(100kPa)|H+(1mol·L-1)電極反應(yīng)2H+(aq)+2e-H2(g)標準電極電勢φ(H+/H2)=0.000VH+/H2電對結(jié)構(gòu)鍍疏松鉑黑的Pt片，放入c(H+)=1mol·Kg-標準電極電勢:把各種電極做成標準電極，與標準氫電極組成原電池，再測出這些標準電池的電動勢，即可得標準電極電勢：φθOx/Red。

電極標準態(tài)離子活度為1(近似為1mol·L-1)氣體分壓為100kPa液、固體為純凈物標準態(tài)條件沒有規(guī)定溫度，一般指298K時的數(shù)值。標準電極電勢:把各種電極做成標準電極，與標準氫電極組成原電池標準電極電勢的確定正極，還原反應(yīng)負極，氧化反應(yīng)電池凈反應(yīng)E=φ(Cu2+/Cu)

－φ(H+/H2)=+0.342Vφ(Cu2+/Cu)=+0.342V標準電極電勢的確定正極，還原反應(yīng)負極，氧化反應(yīng)電池凈反應(yīng)E標準電極電勢的確定正極，還原負極，氧化電池凈反應(yīng)E=φ(H+/H2)

－φ(Zn2+/Zn)=0.762Vφ(Zn2+/Zn)=－0.762V標準電極電勢的確定正極，還原負極，氧化電池凈反應(yīng)E=φ對消法測電池電動勢原理：無電流通過時（對消，補償）測得電動勢

儀器：電位差計（不能用萬用表）

工作過程：

(1)根據(jù)實驗溫度，調(diào)整標準電阻(2)接通ES，調(diào)RW，使G指零，=常數(shù)(3)接通EX，調(diào)RX，使G指零，測得EX

EX=IRX=常數(shù)RX

RWEWRxRSGEXES工作電流I對消法測電池電動勢原理：無電流通過時（對消，補償）測得電動勢

標準電池

韋斯頓標準電池是實驗室中測定電動勢時最為常用的，它的正極為Hg和Hg2SO4的糊狀物，負極為含Cd12.5%的鎘汞齊，正、負極均浸入CdSO48/3H2O晶體的飽和溶液中。正極反應(yīng)HgSO4(s)+2e

2Hg(l)+SO42-負極反應(yīng)Cd(Hg齊)+SO42-

2e

CdSO4(s)電池反應(yīng)Cd(Hg齊)+HgSO4(s)

2Hg(l)+CdSO4(s)

Weston標準電池示意圖3CdSO48H2OHg2SO4+HgHg+3CdSO48H2OCd(Hg齊)_CdSO4飽和溶液

韋斯頓標準電池溫度系數(shù)小、高度穩(wěn)定和高度可逆，在定溫下有恒定的電池電動勢。標準電池韋斯頓標準電池是實驗室中測定電動勢時最為

標準電極電勢表按照IUPAC的系統(tǒng)，氫以上為負，氫以下為正。標準電極電勢的符號是正或負，不因電極反應(yīng)的寫法而改變。

標準電極電勢表標準電極電勢表按照IUPAC的系統(tǒng)，氫以上為負，氫以下為①電極電勢的大小符號與電極反應(yīng)方向無關(guān)標準電極電勢表②與半反應(yīng)的計量系數(shù)無關(guān)③

一些電對的電極電勢與介質(zhì)的酸堿性有關(guān)

(aq)Cl

e(g)Cl1

2+--

(aq)2Cl

2e)g(Cl2+--E?=1.36VE?=1.36V2④標準電極電勢是熱力學數(shù)據(jù)，與反應(yīng)速率無關(guān)。①電極電勢的大小符號與電極反應(yīng)方向無關(guān)標準電極電勢表②與半獲得電池的電動勢判斷氧化劑和還原劑的相對強弱判斷氧化還原進行的方向和程度

標準電極電勢表的應(yīng)用獲得電池的電動勢判斷氧化劑和還原劑的相對強弱判斷氧化還原進行

標準電極電位的應(yīng)用⒈判斷標態(tài)下氧化劑和還原劑的相對強弱Ox+ne-Red標準電極電位值越大，氧化型

(Ox)的氧化能力越強，其共軛還原型

(Red)的還原能力越弱。標準電極電位的應(yīng)用⒈判斷標態(tài)下氧化劑和還原劑的相對強弱O例:在298.15K、標準狀況下，從下列電對中選擇出最強的氧化劑和最強的還原劑，并列出各種氧化型物質(zhì)的氧化能力和還原型物質(zhì)的還原能力的強弱順序。

Fe3+/Fe2+,Cu2+/Cu,I2/I-,Sn4+/Sn2+,Cl2/Cl-.解:E(Fe3+/Fe2+)=0.769V;E(Cu2+/Cu)=0.3394V;E(I2/I-)=0.5345V;E(Sn4+/Sn2+)=0.1539V;E(Cl2/Cl-)=1.360V.∴Cl2是最強的氧化劑，Sn2+是最強的還原劑。氧化能力：Cl2＞Fe3+＞I2＞Cu2+＞Sn4+

還原能力：Sn2+＞Cu＞I-＞Fe2+＞Cl-例:在298.15K、標準狀況下，從下列電對中選擇出最強⒉判斷標態(tài)下氧化還原反應(yīng)的方向

Ox1+Red2Ox2+Red1若

φ1

＞φ2

，反應(yīng)

φ1

＜

φ2

，反應(yīng)⒉判斷標態(tài)下氧化還原反應(yīng)的方向Ox1+Red2Ox例

根據(jù)下列反應(yīng)，定性判斷Br2/Br-、I2/I-、

Fe3+/Fe2+

三個電對的電極電位的相對大小。⑴2Fe3++2I-=I2+2Fe2+⑵Br2+2Fe2+=2Fe3++

2Br-解:由反應(yīng)⑴可知：

φ(Fe3+/Fe2+)>φ(I2/I-)由反應(yīng)⑵可知：

φ(Br2/Br-)

>φ(Fe3+/Fe2+)∴

φ

(Br2/Br-)

>

φ

(Fe3+/Fe2+)>φ

(I2/I-)例根據(jù)下列反應(yīng)，定性判斷Br2/Br-、I2/I-、

進行？

時的標準態(tài)下能否向右25℃

在

試判斷反應(yīng)：例0

0.136V1.360V1.224V<-=-=所以，該反應(yīng)在標準態(tài)下不能向右進行。O(1)2H)g(Cl(aq)MnCl

4HCl(aq))s(MnO

2222+++

)l(O2H)aq(Mn

2e)aq(4H)s(MnO

222++++-+解：V224.1=EV360.1(aq)Cl

2

2e

(g)Cl2=+--E)Cl/(Cl

)Mn/(MnO

222池-=-+EEE進行？時的標準態(tài)下能否向右25℃在例:試解釋在標準狀態(tài)下，三氯化鐵溶液為什么可以溶解銅板?解：查表E(Cu2+/Cu)=0.337VCu2++2e-Cu

E(Fe3+/Fe2+)=0.770VFe3++e-Fe2+

氧化性：Fe3+

＞Cu2+

還原性：Cu＞Fe2+

Fe3++Cu→Fe2++Cu2+

所以三氯化鐵溶液可以氧化銅板。例:試解釋在標準狀態(tài)下，三氯化鐵溶液為什么可以溶解銅板?在空氣中：O2+Sn2+Sn4+

在溶液中：Sn4++Sn

Sn2+

例:試解釋在配制SnCl2

溶液時為何加入Sn粒?

解：E(Sn4+/Sn2+)=0.15VSn4++2e-Sn2+

E(Sn2+/Sn)=－0.138VSn2++2e-Sn

E(O2,H+)/H2O=1.229VO2+4H++4e-2H2O在空氣中：O2+Sn2+S

恒溫恒壓下：－△rGm=W′（有用功）

原電池：－△rGm=W電z為電池反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的摩爾數(shù),F為法拉第常數(shù)△rGm=－

zFE池E池＞0，反應(yīng)正向自發(fā)進行E池

=0，反應(yīng)達平衡E池＜0，反應(yīng)正向非自發(fā)進行，逆向自發(fā)進行

電動勢與△rGm的關(guān)系

W電=zFE恒溫恒壓下：－△rGm=W′（有△G=－nEFE=RTnF㏑K△G=－RT㏑KKE△G△rGm=－RTlnK=－zFE池△G=－nEFE=RTnF㏑K△G=－RT㏑求298.15K時，KMnO4在稀硫酸溶液中與H2C2O4反應(yīng)的平衡常數(shù)K5H2C2O4+2MnO4-+6H+＝10CO2+2Mn2++8H2O正極負極

=1.507V

=-0.49VK＝2.14×10337求298.15K時，KMnO4在稀硫酸溶液中與H2C

影響電極電勢的因素—Nernst(能斯特)方程由化學反應(yīng)等溫式：將標準氫電極與Fe3+/Fe電極組成原電池：影響電極電勢的因素—Nernst(能斯特)方程由化學第八章氧化還原反應(yīng)和電極電勢ppt課件推廣到一般電對：T＝298.15K時標準電極電位（電極本性）、溫度和濃度推廣到一般電對：T＝298.15K時標準電極電位（電極本性使用Nernst方程式應(yīng)該注意：氧化型、還原型物質(zhì)為固體或純液體時，認為濃度為常數(shù)1，不寫入Nernst方程式氧化型、還原型物質(zhì)為氣體時，則用相對分壓即p/p代入Nernst方程式當有H+、OH－等介質(zhì)參與電極反應(yīng)時，濃度必須代入Nernest方程式反應(yīng)式中

介質(zhì)處于氧化型一側(cè)，則當做氧化型處理介質(zhì)處于還原型一側(cè)，則當做還原型處理使用Nernst方程式應(yīng)該注意：氧化型、還原型物質(zhì)為固體或例：計算298.15K時金屬鋅放在0.1mol/LZn2+溶液中的電極電勢。

解：Zn2++2e-Zn氧化型物質(zhì)濃度降低，電極電勢的值降低，氧化能力降低而還原能力增強。反之亦然例：計算298.15K時金屬鋅放在0.1mol/LZn2+溶試判斷反應(yīng)：標準狀態(tài)下和在[Fe3+]=0.001mol·L-1,[I-]=0.001mol·L-1,[Fe2+]=1mol·L-1時，反應(yīng)進行的方向。解：（1）

(Fe3+/Fe2+)=0.771V

(I2/I-)=0.5355V標準狀態(tài)下，正向進行。(2)

(Fe3+/Fe2+)=

(Fe3+/Fe2+)+0.0592lgC(Fe3+)/C(Fe2+)試判斷反應(yīng)：標準狀態(tài)下和在[Fe3+]=0.00＞氧化還原反應(yīng)進行的方向：以I2為氧化劑，F(xiàn)e2+為還原劑。上述反應(yīng)逆向進行。＞氧化還原反應(yīng)進行的方向：以I2為氧化劑，F(xiàn)e2

由此可見，在有H+或OH-參加的反應(yīng)，溶液酸度變化明顯影響電極電位。解：[H+]=1.0mol.dm-3時，例：Cr2O72-+14H++6e→2Cr3++7H2O，C(Cr2O72-)=C(Cr3+)=1.0M，求C(H+)=10-3M時的值。

溶液酸堿性對電極電勢的影響由此可見，在有H+或OH-參加的反應(yīng)，溶液

MnO2+4H++2e

=Mn2++2H2O

φ=1.224V

O2+4H++4e=2H2O

φ=1.229VMnO2+4H++2e=Mn2++2H2Oφ=1試求MnO4-和Mn2+濃度均為0.1mol/L時〈1〉KMnO4能氧化Br-

和I-

的pH值?！?〉KMnO4能氧化I-

但不能氧化Br-

時的pH值。MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O試求MnO4-和Mn2+濃度均為0.1mol/L時MnO4-，Ag沉淀的生成對電極電勢的影響())108.1)AgCl((

?Ag)/(AgCl

?Ag)/(Agφ

Lmol0.1)Cl(

s

AgClNaCl

AgAgV799.0Ag)/(Ag

10sp-+-1-++×=====KφcE并求時，當會產(chǎn)生加入電池中組成的半和，若在已知例：，Ag沉淀的生成對電極電勢的影響())108.1)AgCl([Ag+][Cl-]=Ksp

φ(Ag+/Ag)=0.225V

φ(Ag+/Ag)=φ(AgCl/Ag)=0.225V當[Cl-]=1mol.L-1解：生成沉淀對電極電勢的影響[Ag+][Cl-]=Ksp0.222V=108.1lgV0592.00.799V10×+=-)Ag/Ag(+φ)aq(Cl)aq(Ag

(s)

AgCl+-+解：Ag(s)

e)aq(Ag+-+(AgCl))Cl(

)?Ag(sp=-+Kcc(AgCl))Ag(

,

Lmol0.1)Cl(sp1==+--時若Kcc)Ag(

lgV0592.0)Ag/Ag(

+=++cφAgCl)(lgV0592.0)Ag/Ag(sp+=+Kφ0.222V=108.1lgV0592.00.799V10×V222.0=+)/AgAg(=φ)aq(ClAg(s)eAgCl(s)++--1==--+AgCl)()Ag(

,

Lmol0.1)Cl(sp時當Kcc)/AgAgCl(φ+AgCl)(lgV0592.0)/AgAg(sp+=KφAgI

AgBr

AgCl減小

spK(AgI/Ag)

(AgBr/Ag)

(AgCl/Ag)φφφ>>V222.0=+)/AgAg(=φ)aq(ClAg(s)eA

元素電勢圖元素電勢圖的表示方法OH

1.763V

0.6945V2OH22O21.229V

①各物種按氧化數(shù)從高到低向右排列；②各物種間用直線相連接，直線上方標明相應(yīng)電對的φ；③省去介質(zhì)及其產(chǎn)物。元素電勢圖元素電勢圖的表示方法OH1.763V

判斷元素處于不同氧化態(tài)時的氧化還原能力Cu

0.5180V

Cu

0.1607V

+Cu2+元素電勢圖的應(yīng)用φ?(Cu2+/Cu+)=0.1607Vφ?(Cu+/Cu)=0.5180V氧化性：Cu+>Cu2+還原性：Cu+>Cu判斷元素處于不同氧化態(tài)時的氧化還原能力Cu0.5判斷歧化反應(yīng)能否發(fā)生0

V

0.3573>=0.1607V0.5180V-=Cu

0.5180V

Cu

0.1607V

+Cu2+發(fā)生歧化反應(yīng)；左右

φ

φ>發(fā)生歧化逆反應(yīng)。左右

φ

φ<Cu/(Cu

Cu)/Cu(

2φφφ-=+++))aq(Cu

)s(Cu

)aq(2Cu2+++元素電勢圖的應(yīng)用判斷歧化反應(yīng)能否發(fā)生0V0.3573>=0.1607V求未知電對的電極電勢元素電勢圖的應(yīng)用C

ΔrG1,φ1,n1ABΔrG2,φ2,n2ΔrG3,φ3,n3ΔrG1=－n1Fφ1ΔrG2=－n2Fφ2ΔrG3=－n3Fφ3ΔrG3=ΔrG1+ΔrG2求未知電對的電極電勢元素電勢圖的應(yīng)用CΔrG

溶液的pH值測定pH計的應(yīng)用標準溶液參比電極玻璃電極未知溶液參比電極玻璃電極溶液的pH值測定pH計的應(yīng)用標準溶液參比電極玻璃電極未知溶

指示電極和參比電極參比電極：電極電位已知，電位穩(wěn)定，不受試液組成變化的影響指示電極：電極電位與待測離子的濃度有關(guān)，電極電位與待測離子濃度之間滿足Nernst方程(-)M(s)|Mn+(a)||參比電極(+)指示電極和參比電極參比電極：電極電位已知，電位穩(wěn)定，不受(-)M(s)|Mn+(a)||參比電極(+)組成原電池電池的電動勢：(-)M(s)|Mn+(a)||參比電極(+)組參比電極——甘汞電極(SCE)參比電極——甘汞電極(SCE)甘汞電極的電極反應(yīng)及電極電位名稱KCl溶液濃度電極電位E（v）0.1mol/L甘汞電極0.1mol/L+0.3365標準甘汞電極(NCE)1.0mol/L+0.2828飽和甘汞電極（SCE）飽和溶液+0.2438電極符號:Pt|Hg(l)|Hg2Cl2(s)|KCl(飽和)電極反應(yīng)式:Hg2Cl2+2e=2Hg+2Cl-甘汞電極的電極反應(yīng)及電極電位名稱KCl溶液濃度電極電位E（v參比電極——AgCl/Ag電極電極組成

Ag(s)|

AgCl(s)|Cl－(c)

電極反應(yīng)式Nernst方程式(298.15K)參比電極——AgCl/Ag電極電極組成電極反應(yīng)式Nernst指示電極電極的電極電位對H+濃度變化滿足Nernst方程式氫電極

(H+/H2)=0.05916lgc(H+)=－0.05916pH指示電極電極的電極電位對H+濃度變化滿足Nernst方程式氫玻璃電極298.15K玻璃電極298.15K指示電極+參比電極玻璃電極+AgCl/Ag電極玻璃電極+SCE

復(fù)合電極指示電極+參比電極玻璃電極+AgCl/Ag電極復(fù)(-)玻璃電極|待測pH溶液‖SCE(+)(-)玻璃電極|標準緩沖溶液‖SCE(+)電位法測定溶液的pHpH操作定義(-)玻璃電極|待測pH溶液‖SCE(+)(-)生物膜電勢生物膜是由兩個分子厚度的卵磷脂層構(gòu)成,可以允許離子和小分子(H2O)通過生物膜電勢成因復(fù)雜,只考慮由于細胞內(nèi)外離子濃度不同而引起的擴散膜電勢Na+K+離子通道生物膜電勢生物膜是由兩個分子生物膜電勢成因復(fù)雜,Na+K+離人的神經(jīng)細胞若只考慮K+

濃度差引起的膜電勢,37oC時,K+K+Na+Na+

內(nèi)外人的神經(jīng)細胞若只考慮K+濃度差K+如果同時考慮Na+

的濃度差Goldman-Hodgkin-Katz

方程Pi:離子i的透過率神經(jīng)細胞在安靜狀態(tài)時(實測值:-77mV)如果同時考慮Na+的濃度差Goldman-Hodgkin當神經(jīng)細胞受到外界刺激時不同的細胞膜電位不同靜止的肌肉細