C5氧化还原(无机化学).ppt

: …。: : KMnO 4 +Na 2C 2O 4 +HCl → MnCl 2 +KCl+NaCl+ H 2 O+CO 2 MnO 4 - +8H + +5e=Mn 2+ +4H 2 O C 2O 4 2-→ 2CO 2 +2e 2KMnO 4 +5Na 2C 2O 4 +16HCl= 2MnCl 2 +2KCl+10NaCl+8H 2 O+10CO 2 配平示例第二节电池电动势和电极电势一、原电池和电极 (primary cell) ,简称电池。原电池可以将自发进行的氧化还原反应所产生的化学能转变为电能,同时做电功。理论上讲,任何一个氧化还原反应都可以设计成一个原电池。 (或电极)。半电池包括电极材料(电极板)和电解质溶液,电极板是电池反应中电子转移的导体,氧化还原电对的电子得失反应在溶液中进行。盐桥连接两个半电池,沟通原电池的内电路。半电池 Zn 2+ /Zn 半电池 Cu 2+ /Cu 电极板电极板 ZnSO 4溶液和 Zn 片构成 Zn 半电池,是原电池的负极(anode) ; CuSO 4溶液和 Cu 片构成 Cu 半电池,是原电池的正极(cathode) 。负极反应 Zn → Zn 2+ + 2e -(氧化反应) 正极反应 Cu 2+ + 2e -→ Cu (还原反应) 由正极反应和负极反应所构成的总反应,称为电池反应(cell reaction) 。 Zn + Cu 2+ === Cu + Zn 2+ ,如铜电极: Cu 2+ /Cu 。电池符号稍复杂一些: “|”表示相界面,同一相的不同物质用“,”隔开。“||”表示盐桥。溶质标浓度(严格应标活度);气体标压力。溶液靠近盐桥,电极板在两边。负极在左,正极在右。如(-) Zn | Zn 2+ (c 1 ) || Cu 2+ (c 2 ) | Cu (+) (-) Pt|Fe 3+ (c 1) , Fe 2+ (c 2)| | MnO 4 - (c 3 ),Mn 2+ (c 4 ),H + (c 5 )|Pt (+) (1) 金属-金属离子电极如: Zn 2+ /Zn 电极, 电极组成式 Zn | Zn 2+(c)电极反应 Zn 2+ + 2e - === Zn (2) 气体电极如:氯气电极, 电极组成式 Pt | Cl 2(p ) | Cl - (c)电极反应 Cl 2 + 2e - === 2Cl - (3) 金属-金属难溶盐-阴离子电极如: Ag- AgCl 电极电极组成式 Ag | AgCl(s ) | Cl -(c) 电极反应 AgCl + e - ==Ag + Cl - (4) 氧化还原电极如: Fe 3+ /Fe 2+电极电极组成式 Pt | Fe 2+(c 1 ), Fe 3+(c 2) 电极反应 Fe 3+ + e - == Fe 2+ 二、电极电势 : 金属电极板浸入其盐溶液中,存在相反的过程, …,速率相等时,建立动态平衡: M === M n+ +ne 双电层的产生, ……。 : E=E +-E -,液接电势…,盐桥。 :标准氢电极 SHE …; 相对电极电势 E的测定: SHE ?? Cu |Cu 2+ 2+ SHE 2+ 2+ = (Cu /Cu) - = (Cu /Cu) - = (Cu /Cu) 铜电极电极电位的测定 E E E EE :规定,表;通式的写法;表的应用:判断氧化剂和还原剂的强弱;判断氧化还原反应进行的方向等。