氧化还原反应与电化学课件.ppt

Oxidation-reductionreactionandelectrochemistry1.理解氧化还原反应的基本概念；6.1基本概念Theprimaryconceptofredox
reaction起先2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)与氧结合
后来Mg→Mg2++2e电子转移
现在2P(s)+2Cl2(g)=2PCl3(l)电子偏移氧化(oxidation)：氧化数增加的过程
还原(reduction)：氧化数降低的过程什么是“氧化数”？
它与“化合价”有否区别？6.1.2确定氧化数的规则4.卤化物中卤素原子的氧化数为-1。Solution整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与被还原的元素氧化值的降低总数相等。●计算相关原子氧化值上升和下降的数值。例如,本例
中Cl原子氧化数下降值为6[(-1)－(+5)]，4个P原子
氧化数上升值为20{[(+5)－0]×4}。用氧化值法配平氯酸与磷作用
生成氯化氢和磷酸的反应。配平铜与稀硝酸反应的方程式:
Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO在酸性介质中铋酸钠可将MnSO4氧化为NaMnO4，写出配平了的离子方程式。酸性介质：
多n个O加2n个H+，另一边加n个H2O6.2.2半反应法(离子—电子法)●电荷守恒：得失电子数相等
●质量守恒：反应前后各元素原子总数相等用半反应法配平下列反应方程式SolutionSolution用半反应法配平方程式Solution6.3.2标准电极电势
Standardelectrodepotential6.3.1电化学电池与氧化还原反应(1)铜锌原电池(Acopper-zinccell)（2）氧化还原电对（Redoxcouple）作用：
●让溶液始终保持电中性,使电极反应得以继续进行
●消除原电池中的液接电势（或扩散电势）M活泼:溶解>沉积(5)电极类型(Thevarioustypesofelectrodes)●金属-金属难溶盐电极(6)原电池的表示法(Thenotationofgalvaniccell)6.3.2标准电极电势事实上,标准电极电势的绝对值是无法测定的。于是建立了标准氢电极。(3)甘汞电极(4)标准电极电势的测定●表中电对按Eθ(Ox/Red)代数值由大到小的顺序排列。
Eθ(Ox/Red)代数值越大，正向半反应进行的倾向
越大，即氧化型的氧化性越强；Eθ(Ox/Red)代数
值越小,正向半反应进行的倾向越小,或者说逆向半
反应进行的倾向越大，即还原型的还原性越强。上
表中的最强氧化剂和还原剂分别为F2和K。●一些电对的Eq与介质的酸碱性有关,因此有表和
表之分。通过计算,判断标准态条件下反应Pb2+(aq)+Sn(s)Sn2+(aq)+Pb(s)
进行的方向。6.3.3浓度对电势的影响Solution(1)浓度对电池电动势的影响Au(s)与Cl2(g)在水溶液中的反应方程式为：2Au+3Cl22Au3++6Cl-1)Eθ池=Eθ(Cl2/Cl-)－Eθ(Au3+/Au)
=(+1.36V)－(+1.42V)
=－0.06V电化学电池达到平衡时电池不再产生电流(E池＝0V),对实用电化学电池而言,平衡状态则意味着电池耗尽.由于平衡状态下Q＝Kθ，不难由能斯特方程式得到:判断13题中由金和氯气构成的电池反应进行的限度。(2)浓度对电极电势的影响用纯水代替构成标准氢电极的酸性水溶液，试计算该氢电极的电极电势。(3)电极电势与溶液pH的关系计算pH等于(a)1.00,(b)2.00,(c)3.00的酸性水溶液中氢电极的电极电势。Solution影响电极电势的因素还有哪些？沉淀的生成对电极电势的影响Solution氧化型形成配合物，Eq↓还原型形成配合物，
Eq↑氧化型和还原型都形成配合物，看两者的相
对大小。Solution(4)浓差电池（Concentrationcell）如果上面那个电池表达式中的x值
等于(a)1.0×10-1,(b)1.0×10-2,(c)
1.0×10-3,试计算三种氢电极分别与标准氢电极构成的
浓差电池的电动势。（1）确定金属的活动性顺序
（2）计算原电池的电动势
（3）判断氧化剂和还原剂的相对强弱
（4）判断氧化还原反应进行的方向
（5）选择合适的氧化剂和还原剂
（6）判断氧化还原反应进行的次序
（7）求平衡常数
（8）求溶度积常数
（9）估计反应进行的程度
（10）求溶液的pH
（11）配平氧化还原反应方程式(1)确定金属的活动性顺序(2)计算原电池的电动势(3)判断氧化剂和还原剂的相对强弱Solution有一含有Cl-、Br-、I-的混合溶液，欲使I-氧化为I2，而Br-和Cl-不发生变化。在常用的氧化剂H2O2、Fe2(SO4)3和KMnO4中选择哪一种合适？即：一种氧化剂可以氧化几种还原剂时，首