第四章氧化还原反应和电极电势课件.ppt

1、第四章第四章 氧化还原反氧化还原反应与电极电势应与电极电势 （4 4学时）学时）医医 学学 化化 学学2 0 12 2 0 12 年年 10 10 月月 .n掌握：原电池掌握：原电池 电极电势电极电势 氧化值氧化值n熟悉：基本概念熟悉：基本概念 n了解：标准电极电势的测定了解：标准电极电势的测定.氧化还原氧化还原可逆荧光探针可逆荧光探针的研究及其在细的研究及其在细胞成像中的应用进展胞成像中的应用进展n细胞氧化还原可逆状态的动态变化细胞氧化还原可逆状态的动态变化可以提可以提供丰富的生理、病理信息供丰富的生理、病理信息,因此可以瞬时、因此可以瞬时、动态检测细胞氧化还原状态变化的分析方动态检测细胞氧

2、化还原状态变化的分析方法越来越受到人们的关注。基于荧光探针法越来越受到人们的关注。基于荧光探针的荧光分析法因其直观、简便、可原位操的荧光分析法因其直观、简便、可原位操作、信息丰富等特点作、信息丰富等特点,近年来在氧化还原分近年来在氧化还原分析等研究方面得到了较为广泛的应用。析等研究方面得到了较为广泛的应用。.三、氧化还原电对三、氧化还原电对第一节氧化还原反应的基本概念第一节氧化还原反应的基本概念 (Oxidation-reduction reaction)二、氧化剂和还原剂二、氧化剂和还原剂一、氧化值一、氧化值.确定氧化值的方法如下：确定氧化值的方法如下：(1)在单质中，元素的氧化值为在单质中

3、，元素的氧化值为零零。(2)O 元素的氧化值，在正常氧化物中皆为元素的氧化值，在正常氧化物中皆为-2；但在；但在过氧化物过氧化物中为中为-1；在；在 OF2 中为中为+2。(3)H 元素在一般化合物中的氧化值为元素在一般化合物中的氧化值为+1；但；但在在金属氢化物金属氢化物中为中为-1。(4)在简单离子中在简单离子中，元素的元素的氧化值氧化值等于该元素等于该元素离子的离子的电荷数电荷数；在复杂离子中，；在复杂离子中，元素的氧化值代数元素的氧化值代数和等于离子的电荷数和等于离子的电荷数。(5)中性分子中中性分子中所有元素氧化值所有元素氧化值代数和等于零代数和等于零。一、氧化值一、氧化值(oxid

4、ation number）氧化值氧化值定义为某元素一个原子的荷电数，这种定义为某元素一个原子的荷电数，这种荷电数是假定把每个化学键中的电子指定给电负性荷电数是假定把每个化学键中的电子指定给电负性较大的原子而求得较大的原子而求得.2(1)27(2)0 x 6x 在在 K2Cr2O7 中，中，Cr 元素的氧化值为元素的氧化值为+6。例例 4-1 计算计算 K2Cr2O7 中中 Cr 元素的氧化值。元素的氧化值。解：在解：在 K2Cr2O7 中，中，O 元素的氧化值为元素的氧化值为-2，K 元素的氧化值为元素的氧化值为+1。设。设 Cr 元素的氧化值为元素的氧化值为 x，则有：则有：.练习练习确定下

5、列分子或离子中的确定下列分子或离子中的氧化值nS SO2 H2SO4 n nSO3 SO4 2-N2 H2.二、氧化剂和还原剂二、氧化剂和还原剂n元素的氧化值发生变化的反应称为元素的氧化值发生变化的反应称为氧化还氧化还原反应原反应(oxidation-rduction reaction)。.在氧化还原反应中，元素的氧化值升高的过在氧化还原反应中，元素的氧化值升高的过程称为程称为氧化氧化(oxidation)；氧化值降低的过程称为氧化值降低的过程称为还原还原(rduction)。还原剂还原剂氧化剂氧化剂.2KMnO4+5 H2O2+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O+7-1

6、+20氧化剂氧化剂还原剂还原剂氧化产物氧化产物还原产物还原产物三、氧化还原电对三、氧化还原电对Cu2+Zn=Zn2+Cu电对电对 Cu2+/Cu，与电对，与电对Zn2+/Zn 氧化剂与它的还原产物及还原剂与它的氧化氧化剂与它的还原产物及还原剂与它的氧化产物称为产物称为氧化还原电对氧化还原电对。氧化型氧化型/还原型还原型MnO4-/Mn2+.先将两个半反应配平，先将两个半反应配平，再将两个半反应合并再将两个半反应合并 为氧化还原反应的方法称为离子为氧化还原反应的方法称为离子-电子法。电子法。(1)将反应物和产物以离子形式写出，例如：将反应物和产物以离子形式写出，例如：四、氧化还原反应方程式的配平

7、四、氧化还原反应方程式的配平 2422MnOHClMnClH O (2)将氧化还原反应分为两个半反应，一个将氧化还原反应分为两个半反应，一个 发生氧化反应，另一个发生还原反应：发生氧化反应，另一个发生还原反应：2ClCl 242MnOHMnH O (3)分别配平两个半反应：分别配平两个半反应：22Cl Cl2e242MnO8H5e Mn4H O例：例：KMnO4+HCl MnCl2+Cl2+H2O+KCl.(4)确定两个半反应得、失电子数的最小公倍确定两个半反应得、失电子数的最小公倍数，将两个半反应分别乘以相应系数，使其得、数，将两个半反应分别乘以相应系数，使其得、失电子数相等，再将两个半反应

8、合并为一个配平失电子数相等，再将两个半反应合并为一个配平的氧化还原反应的离子方程式。的氧化还原反应的离子方程式。+2+4222MnO+10Cl+16H 2Mn+5Cl+8H O210Cl 5Cl10e+2+42)2MnO+16H+10e 2Mn+8H O 最后，在配平的离子方程式中添加不参与反最后，在配平的离子方程式中添加不参与反应的阳离子和阴离子，写出相应的化学式，就可应的阳离子和阴离子，写出相应的化学式，就可以得到配平的氧化还原反应方程式以得到配平的氧化还原反应方程式。2KMnO4+16HCl 2MnCl2+5Cl2+8 H2O+2KCl.第二节第二节 原电池原电池(primary cel

9、l)利用氧化还原反应将利用氧化还原反应将化学能化学能转变为转变为电电能能的装置称为的装置称为原电池原电池。从理论上讲，任何。从理论上讲，任何自发进行的氧化还原反应都可以设计成原自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池电池。.（-）Zn Zn2+2e（+）Cu2+2e CuCu2+Zn=Zn2+Cu.盐桥的作用盐桥的作用:原电池中的盐桥是一支倒置的原电池中的盐桥是一支倒置的型管，管中填满了用饱和型管，管中填满了用饱和 KCl 溶液和琼脂溶液和琼脂调制成的胶冻，调制成的胶冻，KCl 溶液不致流出，而阴、溶液不致流出，而阴、阳离子可以自由移动。盐桥的作用是构成原阳离子可以自由移动。盐桥的作用是构成原

10、电池的通路和维持溶液的电中性。电池的通路和维持溶液的电中性。盐桥的作用盐桥的作用:沟通电路沟通电路,使反应得以顺利进行使反应得以顺利进行.原电池的组成原电池的组成:n原电池由两个半电池组成。半电池又称原电池由两个半电池组成。半电池又称电电极极(electrode)，每一个电极都是由电极导，每一个电极都是由电极导体和电解质溶液组成。体和电解质溶液组成。nZn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+CunZn 2+/ZnnCu 2+/Cu.分别在两个半电池中发生的氧化反应或还原分别在两个半电池中发生的氧化反应或还原反应，称为反应，称为半电池反应半电池反应或或电极反应电极反应。原电池的两极所

11、发生的总的氧化还原反应称原电池的两极所发生的总的氧化还原反应称为为电池反应电池反应(cell-reaction)(cell-reaction)。Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu在原电池中，流出电子的电极称为在原电池中，流出电子的电极称为负极负极，流入电子的电极称为流入电子的电极称为正极正极。原电池的正极。原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应发生还原反应，负极发生氧化反应.正极发生还原反应正极发生还原反应 Cu 2+2e-Cun负极发生氧化反应负极发生氧化反应nZn Zn 2+2e-电池反应电池反应(cell-reaction)(cell-reaction)Zn(s

12、)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu.为简便起见，原电池常用符号表示。书写原电为简便起见，原电池常用符号表示。书写原电池符号的方法如下：池符号的方法如下：(1)(1)在半电池中用在半电池中用“|”表示不同的聚集表示不同的聚集状态状态;用用“，”区分相同聚集状态的不同组分。区分相同聚集状态的不同组分。(2)(2)原电池的负极写在左侧，正极写在右侧原电池的负极写在左侧，正极写在右侧并用并用“”、“”标明正、负极，把正极与负标明正、负极，把正极与负极用盐桥连接，盐桥用极用盐桥连接，盐桥用“”“”表示，盐桥两侧是表示，盐桥两侧是两个电极的电解质溶液。两个电极的电解质溶液。（3)3)溶液要注

13、明浓度，气体要注明分压。溶液要注明浓度，气体要注明分压。(4)(4)如果电极中没有电极导体，必须外加一如果电极中没有电极导体，必须外加一惰性电极导体，惰性电极导体通常是铂或石墨惰性电极导体，惰性电极导体通常是铂或石墨。(-)Zn|Zn 2+(mol.L-1)Cu 2+(mol.L-1)|Cu(+)+2+212344()Pt|Cl()|Cl()H(),Mn(),MnO()|Pt(+)pcccc=.设计成原电池，写出该原电池的符号。设计成原电池，写出该原电池的符号。解：先将氧化还原反应分为两个半反应：解：先将氧化还原反应分为两个半反应：氧化反应：氧化反应：原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化原电

14、池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应。因此组成原电池时，电对反应。因此组成原电池时，电对 为正为正正极正极，电对，电对 为负极。原电池符号为：为负极。原电池符号为：例例 4-2 4-2 将氧化还原反应：将氧化还原反应：+42MnO(aq)10Cl(aq)16H(aq)22ClCl2e+2+42MnO8H+5eMn+4H O2+222Mn(aq)5Cl(g)8H O(l)还原反应还原反应：2+4MnOMn2ClCl2+212434()Pt|Cl()|Cl()Mn(),MnO(),H()|Pt(+)pcccc=.第三节电极电势第三节电极电势(electrode potential(electro

15、de potential)一、电极电势的产生一、电极电势的产生二、标准氢电极和标准电极电势二、标准氢电极和标准电极电势三、三、影响电极电势的因素影响电极电势的因素.一、电极电势的产生一、电极电势的产生M(s)M(aq)ezz溶解沉积金属电极的电极电势金属电极的电极电势 这种产生于金属表面与该金属离子溶这种产生于金属表面与该金属离子溶液之间的电势差称为液之间的电势差称为电对电对 的电极电势的电极电势zM/M+.原电池的电动势原电池的电动势 EEE.二、标准氢电极和标准电极电势二、标准氢电极和标准电极电势 (一一)标准氢电极标准氢电极 +22H(aq)2eH(g)2(H/H)0.000VE.（-）

16、标准氢电极标准氢电极 待测标准电极待测标准电极（+）(二二)电对的标准电极电势电对的标准电极电势=2(/)0.3394ECuCuV测定铜电极的标准电极电势测定铜电极的标准电极电势.三、影响电极电势的因素三、影响电极电势的因素OxeRedazy()(Ox/Red)(Ox/Red)ln(Re)ayRTc OxEEzFcd 温度为温度为 T=298.15 K，R=8.314Jmol-1K-1、F=96485Cmol-1 ,Z为得失电子数单位为为得失电子数单位为1:0.05916 V()(Ox/Red)(Ox/Red)lg(Re)ayc OxEEzcd对于给定的电极反应：对于给定的电极反应：（一）能斯

17、特方程（一）能斯特方程.使用电池电动势与电极电势的使用电池电动势与电极电势的Nernst方方程式时，应注意以下几个问题：程式时，应注意以下几个问题：1.纯液体物质、纯固体物质和溶剂不代纯液体物质、纯固体物质和溶剂不代入入 Nernst方程；方程；2.气体则用相对分压气体则用相对分压P/P代替浓度；代替浓度；3.如果在电池或电极反应中有如果在电池或电极反应中有H+和和OH-参加，它们的浓度应代入参加，它们的浓度应代入Nernst方程。方程。0.05916 V()(Ox/Red)(Ox/Red)lg(Re)ayc OxEEzcdO2(g)+4H+(aq)+4e-2H2OE(O2/H2O)=E(O2

18、/H2O)+0.05916/4lgp(O2)/P c(H+)/c 4.写出下列电极反应的能斯特方程式：写出下列电极反应的能斯特方程式：2+(1)Cu(aq)2e Cu(s)+2+42+22(2)MnO(aq)8H(aq)5e Mn(aq)4H O(l)(3)O(g)4H(aq)4e 2H O(l)2+2+2+2+2+44842+2222420.05916(1)(Cu/Cu)(Cu/Cu)lg(Cu 2(2)(MnO/Mn)(MnO/Mn)(MnO(H)0.05916lg5(Mn)(3)(O/H O)(O/H O)0.05916ln(O)/(H)/4VEEcEEccVcEEVppcc 解：上述电

19、极反应的能斯特方程分别为：解：上述电极反应的能斯特方程分别为：.（二）影响电极电势的因素（二）影响电极电势的因素0.05916 V()(Ox/Red)(Ox/Red)lg(Re)ayc OxEEzcd 在在298.15K时电对的电极电势时电对的电极电势主要取决于主要取决于标准电极电势标准电极电势，也与氧化型物质和还原型物质，也与氧化型物质和还原型物质的浓度或分压有关。的浓度或分压有关。.例例 4-3 298.15 K 时，时，V。计算将金属银插在计算将金属银插在 AgNO3 溶液中组成溶液中组成 Ag+/Ag 电极的电极电势。电极的电极电势。+(Ag/Ag)0.7991E10.010 mol

20、L+(Ag/Ag)(Ag/Ag)0.05916 V lg(Ag)EEc0.7991 V0.05916 Vlg0.0100.6808 V 解：解：Ag+e-AgAg+/Ag 电极的电极电势为：电极的电极电势为：.例例 4-4 298.15 K 时，时，V。计算将铂丝插在。计算将铂丝插在 、c(Fe2+)=0.10 molL-1 溶液中组成溶液中组成 Fe3+/Fe2+电极的电极的电极电势。电极电势。解解:电极反应为：电极反应为：Fe3+e-Fe2+3+2+(Fe/Fe)0.769E3+1(Fe)1.0 mol Lc3+3+2+3+2+2+(Fe)(Fe/Fe)(Fe/Fe)0.05916 V l

21、g(Fe)cEEc1.00.769 V0.05916 V lg0.100.828 V.例例 4-5 已知已知 298.15 K 时，时，1.33 V。把铂丝插入。把铂丝插入 、c(Cr3+)=1.0 molL-1、溶液中，计算溶液中，计算 电极的电极电势。电极的电极电势。3+27(Cr OCr)E2-127(Cr O)1.0mol Lc+51(H)1.0 10mol Lc 23+27Cr OCr23+23+27272+4273+20.05916 V(Cr OCr)(Cr OCr)6c(Cr O)(H)lg(Cr)EEcc5 1420.05916 V(1.0 10)1.33 Vlg6(1.0)0

22、.64 V解：电极的电极电势为：解：电极的电极电势为：14.第四节电极电势的应用第四节电极电势的应用 n一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱 二、判断氧化还原反应的方向二、判断氧化还原反应的方向 三、计算原电池的电动势三、计算原电池的电动势.一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱 电极的电极的电极电势越大电极电势越大，就意味着电极反应越，就意味着电极反应越容易进行，容易进行，氧化型物质氧化型物质越易得到电子，越易得到电子，是越强是越强的氧化剂的氧化剂；而对应的；而对应的还原型物质还原型物质越难失去电子，越难失去电子，是越弱的还原剂。是越弱的

23、还原剂。电极的电极的电极电势越小电极电势越小，电极中的，电极中的还原型物还原型物质质越易失去电子，是越易失去电子，是越强的还原剂越强的还原剂；而对应的；而对应的氧化型物质越难得到电子，是越弱的氧化剂。氧化型物质越难得到电子，是越弱的氧化剂。OxeRedz .例例 4-6 4-6 在在 298.15 K298.15 K、标准状态下，从、标准状态下，从下列电对中选择出最强的氧化剂和最强的还原剂，下列电对中选择出最强的氧化剂和最强的还原剂，并列出各种氧化型物质的氧化能力和还原型物质并列出各种氧化型物质的氧化能力和还原型物质的还原能力的强弱顺序。的还原能力的强弱顺序。解：有关电对的标准电极电势为：3+

24、2+2+4+2+22Fe/Fe,Cu/Cu,I/I,Sn/Sn,Cl/Cl3+2+(Fe/Fe)0.769 VE2+(Cu/Cu)0.3394 VE2(I/I)0.5345 VE4+2+(Sn/Sn)0.1539 VE2(Cl/Cl)1.360 VE；。.3+2+4+22Cl Fe I CuSn2+2+SnCuI Fe Cl 考虑浓度或分压及考虑浓度或分压及 pH pH 等因素的影响。当等因素的影响。当电对处于非标准状态下，必须计算出各电对的电电对处于非标准状态下，必须计算出各电对的电极电势，然后再进行比较。极电势，然后再进行比较。E0.3时直接比较。时直接比较。.二、判二、判断氧化还原反应的

25、方向断氧化还原反应的方向 较强的氧化剂较强的氧化剂+较强的还原剂较强的还原剂=较弱的还原剂较弱的还原剂+较弱的氧化剂。较弱的氧化剂。只有当氧化剂所在电对的电极电势只有当氧化剂所在电对的电极电势大于大于还还原剂所在的电极电势时，氧化还原反应才能进行。原剂所在的电极电势时，氧化还原反应才能进行。.例例 4-7 4-7 判断判断 298.15 K 298.15 K 时时,氧化还氧化还原反应原反应:在下列条件下进行的方向。在下列条件下进行的方向。解：解：2+2+Sn(s)Pb(aq)Sn(aq)Pb(s)2+2+2+2+o(1)(Sn)(Pb)1.0 mol L;(2)(Sn)1.0 mol L;(P

26、b)0.010 mol Lcccc-1-1-12+(Sn/Sn)0.1410VE 2+(Pb/Pb)0.1266VE (1)由于由于 ，标准状态下标准状态下 Pb2+为氧化剂，为氧化剂，Sn 为还原剂，为还原剂，上述氧化还原反应正向进行。上述氧化还原反应正向进行。2+2+(Pb/Pb)(Sn/Sn)EE.(2)(2)电对的电极电势分别为：电对的电极电势分别为：2+2+(Sn/Sn)(Sn/Sn)0.1410 VEE 2+2+20.05916 V(Pb/Pb)(Pb/Pb)lg(Pb)2EEc0.05916 V0.1266 Vlg0.01020.1858 V 由于由于 E E(Sn(Sn2+2+

27、/Sn)/Sn)E E(Pb(Pb2+2+/Pb)/Pb)，因此将，因此将电对电对 PbPb2+2+/Pb/Pb 和和 SnSn2+2+/Sn/Sn 进行氧化还原反应进行氧化还原反应时，时，SnSn2+2+作氧化剂，作氧化剂，Pb Pb 作还原剂，上述氧化作还原剂，上述氧化还原反应逆向进行。还原反应逆向进行。.三、计算原电池的电动势三、计算原电池的电动势 在原电池中，在原电池中，电极电势较大电极电势较大的电极是的电极是原电池的原电池的正极正极，电极电势较小电极电势较小的电极是原的电极是原电池的电池的负极负极。原电池的电动势等于正极的。原电池的电动势等于正极的电极电势电极电势减去减去负极的电极电

28、势。负极的电极电势。EEE.例例 4-8 在在 298.15 K 时，将银丝插入时，将银丝插入 AgNO3 溶液中，铂片插入溶液中，铂片插入FeSO4和和 Fe2(SO4)3 混合溶液中组成原电池。试分别计混合溶液中组成原电池。试分别计算出下列两种情况下原电池的电动势，并写算出下列两种情况下原电池的电动势，并写出原电池符号、电极反应和电池反应。出原电池符号、电极反应和电池反应。解：解：+3+2+1(1)(Ag)=(Fe)=(Fe)=1.0mol L;ccc+2+1(2)(Ag)=(Fe)=0.010mol L,cc+(Ag/Ag)0.7991VE3+2+(Fe/Fe)0.769VE3+(Fe)

29、cc，。.(1)，在标准状，在标准状态下电对态下电对 Ag+/Ag 为原电池正极，为原电池正极，Fe3+/Fe2+为原为原电池的负极。原电池的电动势为：电池的负极。原电池的电动势为：+3+2+(Ag/Ag)(Fe/Fe)EE+3+2+(Ag/Ag)(Fe/Fe)EEEEE0.7791 V0.769 V0.030 V原电池符号为：原电池符号为：23+()Pt|Fe(),Fe()Ag()|Ag()ccc+AgeAg 2+3+FeFee+2+3+AgFe AgFe=电极反应和电池反应分别为：电极反应和电池反应分别为：正极反应：正极反应：电池反应电池反应：负极反应：负极反应：.(2)电对电对 和和 的

30、电极电势的电极电势分别为：分别为：+Ag/Ag3+2+Fe/Fe+(Ag/Ag)(Ag/Ag)0.05916 V lg(Ag)EEc0.7991 V0.05916 Vlg0.0100.6808 V3+3+2+3+2+2+(Fe)(Fe/Fe)(Fe/Fe)0.05916 V lg(Fe)cEEc1.00.769 V0.05916 Vlg0.0100.887 V 由于由于 E(Ag+/Ag)E(Fe3+/Fe2+)，电对，电对 Fe3+/Fe2+为正极，为正极，Ag+/Ag 为负极。为负极。.原电池电动势为：原电池电动势为：3+2+(Fe/Fe)(Ag/Ag)EEEEE0.887 V0.6808

31、 V0.206 V+-132+-1()Ag|Ag(0.010mol L)Fe(),Fe(0.010mol L)|Pt()c=原电池符号为：原电池符号为：电极反应和电池反应分别为：电极反应和电池反应分别为：正极反应：正极反应：3+2+FeeFe 负极反应负极反应：+AgAge 电池反应电池反应：3+2+FeAg FeAg.第五节第五节 电势法测定溶液的电势法测定溶液的 (了解了解)一、一、参比电极参比电极二、指示电极二、指示电极三、三、电势法测定溶液的电势法测定溶液的pHpH电势法：是一种通过测定原电池的电动电势法：是一种通过测定原电池的电动势来确定被测离子浓度的方法。势来确定被测离子浓度的方法

32、。.电势法测定待测离子浓度的基本原理电势法测定待测离子浓度的基本原理Z+Z+Z+2.303RTE(M/M)=E(M/M)lg(M)zFc+Z+Z+Z+2.303RTE=E-E(M/M)=EE(M/M)lg(M)zFc-参比参比Z+|M+（-）（c）参比电极（）=.一、参比电极一、参比电极 参比电极的电极电势参比电极的电极电势已知且恒定已知且恒定，它，它是测定原电池的电动势和计算指示电极的是测定原电池的电动势和计算指示电极的电极电势的基准。电极电势的基准。（一）甘汞电极（一）甘汞电极 甘汞电极是由甘汞电极是由 HgHg，HgHg2 2ClCl2 2(甘汞甘汞)和和 KCl KCl 溶液组成的电极

33、，其电极组成为溶液组成的电极，其电极组成为:Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(aq)22Hg Cl(s)2e2Hg(l)2Cl(aq)甘汞电极的电极反应为：甘汞电极的电极反应为：0+1.2222(Hg Cl/Hg)(Hg Cl/Hg)2.303lg(Cl)EERTcF 25 25 时，饱和甘汞电极的电极电势为时，饱和甘汞电极的电极电势为 0.2415 V0.2415 V。甘汞电极的能斯特方程为甘汞电极的能斯特方程为：.（二）银（二）银-氯化银电极氯化银电极 银银-氯化银电极是在银丝上镀一层氯化银电极是在银丝上镀一层 AgClAgCl，浸在一定浓度的，浸在一定浓度的 KCl KCl 溶液中构成，

34、溶液中构成，它的电极组成可表示为它的电极组成可表示为 Ag,AgCl(s)|KCl(aq)Ag,AgCl(s)|KCl(aq)。Ag-AgCl Ag-AgCl 的电极反应为：的电极反应为：Ag-AgCl Ag-AgCl 电极的能斯特方程为：电极的能斯特方程为：AgCl(s)eAg(s)Cl(aq)2.303(AgCl/Ag)(AgCl/Ag)lg(Cl)RTEEcF.二、指示电极二、指示电极 指示电极的电极电势与待测离子浓度指示电极的电极电势与待测离子浓度之间的定量关系符合能斯特方程之间的定量关系符合能斯特方程。氢电极氢电极是是 H+的的指示电极，当指示电极，当时，氢电极的电极电势为时，氢电极

35、的电极电势为：2(H)100kPap22222.303(H)(H/H)(H/H)lg2(H)/RTcEEFpp2.3032.303lg(H)pHRTRTcFF 广泛使用的广泛使用的 H+指示电极是玻璃电极。指示电极是玻璃电极。2.303pHRTEEF玻璃玻璃.三、电势法测定溶液三、电势法测定溶液 pH pH 的的 （-）玻璃电极待测溶液饱和甘汞电（）玻璃电极待测溶液饱和甘汞电（）此原电池的电动势为：此原电池的电动势为：pHxRTEEEEEF甘汞玻璃甘汞玻璃2.3032.303pHxRTKF 分别测定标准缓冲溶液和待测溶液组成分别测定标准缓冲溶液和待测溶液组成的原电池的电动势的原电池的电动势 E

36、 ES S 和和 E EX X 。.以上两式相减可得：以上两式相减可得：当当 =298.15 K=298.15 K 时，上式可以改写为时，上式可以改写为：XSXSpHpH2.303/EERT FXSXSpHpH0.05916 VEESSS2.303pHRTEKFXXX2.303pHRTEKF.解：解：298.15时待测溶液的时待测溶液的 pH 为：为：XSXSpHpH0.05916 VEE0.240 V0.0954 V3.750.05916 V6.19 例例 4-9 298.15 K 时，将玻璃电极和饱和时，将玻璃电极和饱和甘汞电极插入甘汞电极插入 pH 为为 3.75 的标准缓冲溶液中组的标

37、准缓冲溶液中组成原电池成原电池，测得原电池电动势为测得原电池电动势为 0.0954 V。再。再将玻璃电极和饱和甘汞电极插入待测溶液中组将玻璃电极和饱和甘汞电极插入待测溶液中组成原电池，测得原电池电动势为成原电池，测得原电池电动势为 0.240 V，试，试求待测溶液的求待测溶液的 pH。.再再 见见返 回望同学们课后复习、巩固望同学们课后复习、巩固化学教研室化学教研室 .例例 4-1 计算计算 K2Cr2O7 中中 Cr 元素的氧化值元素的氧化值。1、试确定在、试确定在KMnO4、MnO42-、MnO2、Mn2+中中Mn元素的氧化数。元素的氧化数。2、求求Fe3O4中中Fe的氧化值。的氧化值。（注：氧化值可为整数，也可为分数）。（注：氧化值可为整数，也可为分数）。3、指出下列化合物中划线元素的氧化值：、指出下列化合物中划线元素的氧化值：K2Cr2O7、K2CrO4、Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3、H2、H2O、NaH、KMnO4.