1、5.氧化还原与电极电势第一节基本概念第一节基本概念一、氧化数一、氧化数1.定义定义氧化数是元素的一个原子的形氧化数是元素的一个原子的形式荷电数，是式荷电数，是将每一个化学键中将每一个化学键中的电子指定给电负性较大的电子指定给电负性较大的原子的原子而求得而求得。5.氧化还原与电极电势2.确定氧化数的经验规则确定氧化数的经验规则计算氧化数的规则虽然是人为的规计算氧化数的规则虽然是人为的规定，但它们是大量实验事实的总结。定，但它们是大量实验事实的总结。氧化数可以是正数、负数、分数和氧化数可以是正数、负数、分数和零。零。(1)(1)单质中元素的氧化数均为零。单质中元素的氧化数均为零。(2)(2)分子化
2、合物中的各元素氧化数的分子化合物中的各元素氧化数的代数和等于零。代数和等于零。5.氧化还原与电极电势(3)(3)H在化合物中的氧化数一般为在化合物中的氧化数一般为+1+1，但在活泼金属氢化物（如但在活泼金属氢化物（如NaH、CaH2等）的氧化数为等）的氧化数为-l-l。(4)(4)O在化合物中的氧化数一般为在化合物中的氧化数一般为-2-2，但在过氧化物（如但在过氧化物（如Na2O2、H2O2等）等）中的氧化数为中的氧化数为l l，在超氧化物（如，在超氧化物（如KO2）中的氧化数为）中的氧化数为1/21/2。5.氧化还原与电极电势(5)(5)单原子离子的氧化数等于离子所单原子离子的氧化数等于离子
3、所带的电荷数；多原子离子的电荷数带的电荷数；多原子离子的电荷数等于所有元素氧化数的代数和。等于所有元素氧化数的代数和。(6)(6)在一般化合物中碱金属和碱土金在一般化合物中碱金属和碱土金属的氧化数分别为属的氧化数分别为1 1和和2 2，卤素，卤素为为1 1。(7)(7)一种原子的氧化数可以从同它化一种原子的氧化数可以从同它化合的其他原子的氧化数计算出来。合的其他原子的氧化数计算出来。5.氧化还原与电极电势例例 :计算计算Na2S4O6中中S元素的氧化数。元素的氧化数。解：已知解：已知O的氧化数为的氧化数为-2，Na的氧的氧化数为化数为+1，设设S元素的氧化数为元素的氧化数为x，则有：，则有：2
4、 (+1)4x 6 (一一 2)0 212x5.氧化还原与电极电势二、氧化还原反应二、氧化还原反应 在在反应前后物质的某些元素的氧化反应前后物质的某些元素的氧化数发生变化的反应数发生变化的反应称为称为氧化还原反氧化还原反应应。氧化还原反应的氧化还原反应的实质是发生了电子实质是发生了电子的转移或偏移的转移或偏移。5.氧化还原与电极电势在氧化还原反应中的概念：在氧化还原反应中的概念：1 1氧化反应（过程）：氧化反应（过程）：失电子，氧化数升高的反应失电子，氧化数升高的反应叫作叫作氧化反应氧化反应（过程）。（过程）。2 2还原反应（过程）：还原反应（过程）：得电子，氧化数降低的反应得电子，氧化数降低
5、的反应叫作叫作还原反应还原反应（过程）。（过程）。5.氧化还原与电极电势 3 3氧化剂：在氧化还原反应中得电子，氧化剂：在氧化还原反应中得电子，氧化数降低的物质氧化数降低的物质叫作叫作氧化剂氧化剂。4 4还原剂：在氧化还原反应中失电子，还原剂：在氧化还原反应中失电子，氧化数升高的物质氧化数升高的物质叫作叫作还原剂还原剂。5 5氧化性：氧化性：氧化剂得电子的能力氧化剂得电子的能力叫作叫作氧化性氧化性或氧化能力。或氧化能力。6 6还原性：还原性：还原剂失电子的能力还原剂失电子的能力叫作叫作还原性还原性或还原能力。或还原能力。5.氧化还原与电极电势例：例：CuO H2 Cu H2O 氧化数由氧化数由
6、2 2变为变为0(0(降低降低)氧化数由氧化数由0 0变为变为1(1(升高升高)氧化剂氧化剂还原剂还原剂5.氧化还原与电极电势第二节电极电势第二节电极电势一、原电池一、原电池 原电池是原电池是利用氧化还原反应将化利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置学能转变为电能的装置。1 1原电池的组成原电池的组成 原电池是原电池是由两个半电池组成由两个半电池组成的，的，两个半电池之间由盐桥沟通两个半电池之间由盐桥沟通。5.氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势2.氧化还原电对氧化还原电对每一个半电池中含有同一元素的不每一个半电池中含有同一元素的不同氧化数两种物质构成。同氧化数两种物质构成。氧化数高的物
7、质氧化数高的物质称为称为氧化态氧化态或氧化或氧化型，以型，以Ox表示表示。氧化数低的物质氧化数低的物质称为称为还原态还原态或还原或还原型，以型，以Red表示表示。5.氧化还原与电极电势另外，习惯上也将一个半电池称为另外，习惯上也将一个半电池称为一个电极，因此，也可以说原电池一个电极，因此，也可以说原电池是由两个电极组成是由两个电极组成的。的。每个每个电极由同种元素的氧化态和还电极由同种元素的氧化态和还原态物质组成原态物质组成，称为一个，称为一个氧化还原氧化还原电对电对（简称电对）。（简称电对）。电对以符号电对以符号“氧化型氧化型/还原型还原型”或或“Ox/Red”表示。表示。5.氧化还原与电极
8、电势 3 3电极反应电极反应 原电池是由两个电极组成原电池是由两个电极组成的，在两的，在两个电极上分别发生氧化反应和还原个电极上分别发生氧化反应和还原反应。反应。在原电池中，在原电池中，向外电路输出电子的向外电路输出电子的电极电极叫叫负极负极，而，而接受电子的电极接受电子的电极叫叫正极正极。5.氧化还原与电极电势4 4电池符号电池符号 如：铜锌原电池如：铜锌原电池 原电池有半电池、电极、盐桥三个原电池有半电池、电极、盐桥三个部分组成。部分组成。为了起见，为了起见，原电池的组成常用一原电池的组成常用一个符号来表示个符号来表示，称为，称为电池符号电池符号。5.氧化还原与电极电势书写电池符号的规定书
9、写电池符号的规定：负极写在左侧，正极写在右侧，负极写在左侧，正极写在右侧，“”表示相界面，表示相界面，“|”|”表示盐表示盐桥，同一相中的两种物质间用桥，同一相中的两种物质间用“，”隔开，注明物质的浓度或分压（标隔开，注明物质的浓度或分压（标准态除外），如电对中没有导电极准态除外），如电对中没有导电极板，应另加惰性金属（如板，应另加惰性金属（如Pt）作为）作为电极极板。电极极板。5.氧化还原与电极电势上述铜锌原电池可表示为：上述铜锌原电池可表示为：(-)Zn|Zn2+(xmol/L)|Cu2+(ymol/L)|Cu(+)锌电极为负极，铜电极为正极。锌电极为负极，铜电极为正极。正、负电极分别发生
10、如下反应：正、负电极分别发生如下反应：正极正极：Cu2+2e Cu(还原反应还原反应）负极负极：Zn Zn2+2e (氧化反应氧化反应）电池反应电池反应：Zn+Cu2+Zn2+Cu 5.氧化还原与电极电势二、电极电势二、电极电势1.1.电极电势电极电势产生于电极表面与溶液间的电势产生于电极表面与溶液间的电势差差称为称为电极电势电极电势，用符号，用符号“Mn+/M”表示。表示。电极电势的大小反映了金属在水电极电势的大小反映了金属在水溶液中得失电子能力的大小。溶液中得失电子能力的大小。5.氧化还原与电极电势简单地讲，简单地讲，金属越活泼金属越活泼，溶解成，溶解成离子的倾向愈大，离子沉积的倾向离子的
11、倾向愈大，离子沉积的倾向愈小，达到平衡时，电极的金属板愈小，达到平衡时，电极的金属板上累积的负电荷就较多，上累积的负电荷就较多，电极电势电极电势越低越低；相反，；相反，金属越不活泼金属越不活泼溶解倾溶解倾向则愈小，沉积的倾向愈大，向则愈小，沉积的倾向愈大，电极电极电势越高电势越高。5.氧化还原与电极电势2.2.电极电势的测定电极电势的测定由于电极电势绝对值无法测定，由于电极电势绝对值无法测定，只能通过比较来求得各电极电势的只能通过比较来求得各电极电势的相对值，所以相对值，所以电极电势的数值是相电极电势的数值是相对的对的。其方法是其方法是人为选定某种电极作为人为选定某种电极作为标准，其它电极与选
12、定电极作比较标准，其它电极与选定电极作比较而求得其相对的电极电势值而求得其相对的电极电势值。5.氧化还原与电极电势3.3.标准氢电极（标准氢电极（SHE）IUPAC选定标准氢电极作为电极电选定标准氢电极作为电极电势的共同比较标准势的共同比较标准。标准氢电极由电对标准氢电极由电对H/H2构成，构成，5.氧化还原与电极电势 H22e 2H+当当t=250C，pH2=101.3kPa，H+=1mol/l时，时，H2和和H溶液之间所溶液之间所产生的电势差，就是标准氢电极的产生的电势差，就是标准氢电极的电极电势。电极电势。并并规定标准氢电极的电极电势为零，规定标准氢电极的电极电势为零，即即 H+/H20
13、 0。5.氧化还原与电极电势4.4.标准电极电势标准电极电势 由于电极电势的大小，主要取决于由于电极电势的大小，主要取决于构成电对的本性，同时受温度、浓构成电对的本性，同时受温度、浓度的影响。提出了标准度的影响。提出了标准 的概念。的概念。规定规定当溶液的浓度为当溶液的浓度为1.0mol/L，气体分压为气体分压为101.3kPa，温度为，温度为298K时，所测的电极电势，称为标准电时，所测的电极电势，称为标准电极电势极电势，常用符号，常用符号 0 0表示表示。5.氧化还原与电极电势5.5.测定电极电势的方法测定电极电势的方法测定其它电极的电极电势，是以测定其它电极的电极电势，是以该该待测电极作
14、为正极待测电极作为正极，标准氢电极标准氢电极为负极组成电池为负极组成电池，测其电动势测其电动势而确而确定的。定的。构成原电池的两极间的电势差构成原电池的两极间的电势差称称为为原电池的电动势原电池的电动势。用符号。用符号“E”表表示示 E(+)()5.氧化还原与电极电势(-)Pt，H2|H+(1mol/L)|待测电极待测电极(+)E(+)H+/H2 由于由于 H+/H20 故故 E (+)即即电池的电池的E就是待测电极的电极电势就是待测电极的电极电势。例如：例如：SHE|Cu2+(1mol/L)|Cu(+)测得测得 E0.337V 则则 Cu2+/Cu=0.337V5.氧化还原与电极电势6.6.
15、电极电势的意义及特点电极电势的意义及特点 1.电极电势的高低反映了氧化还原电电极电势的高低反映了氧化还原电对得失电子的难易对得失电子的难易。电极电势愈高，表明氧化还原电电极电势愈高，表明氧化还原电对中的氧化态愈易得电子变成它的对中的氧化态愈易得电子变成它的还原态，而电对中的还原态愈难失还原态，而电对中的还原态愈难失电子变成它的氧化态。电子变成它的氧化态。5.氧化还原与电极电势电极电势愈低，表明氧化还原电电极电势愈低，表明氧化还原电对中的还原态愈易失电子变成它的对中的还原态愈易失电子变成它的氧化态，而电对中的氧化态愈难得氧化态，而电对中的氧化态愈难得电子变成它的还原态。电子变成它的还原态。例如：
16、例如：F/F22.87 表明表明F22e 2F的反应是非常的反应是非常容易向右进行，容易向右进行，F2容易得电子是强容易得电子是强氧化剂。氧化剂。5.氧化还原与电极电势2.电极电势和温度、密度等物理量一电极电势和温度、密度等物理量一样，是一个强度性质，因此样，是一个强度性质，因此它的数它的数值与物质的数量无关值与物质的数量无关。Zn2+2e Zn Zn2+/Zn0.76 2Zn2+4e 2Zn Zn2+/Zn0.76 3.电极电势值与电极反应方向和书写电极电势值与电极反应方向和书写方式无关方式无关。Zn2+2e Zn Zn Zn2+2e 5.氧化还原与电极电势4.同一种物质在某一电对中是氧化态
17、，同一种物质在某一电对中是氧化态，在另一电对中可能是还原态在另一电对中可能是还原态。如：如：Fe2+在在Fe3+/Fe2+电对是氧化剂，电对是氧化剂，而在而在Fe3+/Fe2+电对是还原剂。电对是还原剂。5.电极电势是在水溶液中测定的，它电极电势是在水溶液中测定的，它不适用于非水溶液体系。不适用于非水溶液体系。0值是氧化剂、还原剂在标准态和值是氧化剂、还原剂在标准态和水溶液中强弱的标度水溶液中强弱的标度。5.氧化还原与电极电势三、影响电极电势的因素三、影响电极电势的因素 影响电极电势的影响电极电势的因素主要因素主要有：有：构成电极的构成电极的物质本性物质本性（或称得失（或称得失电子的能力）；电
18、子的能力）；溶液的溶液的温度温度；溶液中溶液中有关离子的浓度有关离子的浓度；气体的分压气体的分压 。5.氧化还原与电极电势1.Nernst方程式方程式电极电势的大小，主要决定于电电极电势的大小，主要决定于电对的本性。并受离子的浓度和温度对的本性。并受离子的浓度和温度等条件的影响。等条件的影响。如果温度或浓度改变了，电极电如果温度或浓度改变了，电极电势也就跟着改变。势也就跟着改变。电极电势与温度、浓度间的关系电极电势与温度、浓度间的关系遵从遵从Nernst方程方程。5.氧化还原与电极电势对于任意一个电极反应：对于任意一个电极反应：mOxne=qRed其其电极电势的电极电势的Nernst方程方程为
19、：为：式中：式中：R气体常数，气体常数，8.314J/mol KF法拉弟常数，法拉弟常数，96.500J/V molqmdOxnFRT)(Re)(lg30.205.氧化还原与电极电势 T绝对温度，绝对温度，n-电极反应中转移的电子数。电极反应中转移的电子数。如果只如果只考虑在室温下考虑在室温下（T=298KT=298K）进行的反应，将有关常数代入上式，进行的反应，将有关常数代入上式，则则Nerst方程式方程式 ：qmdOxn)(Re)(lg0592.05.氧化还原与电极电势Nerst方程式表示了电极电势随方程式表示了电极电势随浓度的变化关系浓度的变化关系。由公式可知，由公式可知，氧化型物质的浓
20、度氧化型物质的浓度愈大或还原性物质的浓度愈小，愈大或还原性物质的浓度愈小，值就愈高值就愈高；反之，氧化型物质浓度；反之，氧化型物质浓度愈小或还原型物质浓度愈大，愈小或还原型物质浓度愈大，值值就愈小。就愈小。5.氧化还原与电极电势2.应用应用Nemst方程应注意以下几个问方程应注意以下几个问题：题：（1 1）纯固体、纯液体及稀溶液中的溶）纯固体、纯液体及稀溶液中的溶剂不写进剂不写进Nemst方程中；方程中；纯固体或纯固体或H2O的浓度视作常数处理。的浓度视作常数处理。（2 2）对于气体物质，应以相对分压）对于气体物质，应以相对分压p/p0写入写入Nemst方程中；方程中；5.氧化还原与电极电势（
21、3 3）若电极反应中有）若电极反应中有H或或OH一一等等参参与，尽管其氧化数并无变化，但也与，尽管其氧化数并无变化，但也要与相应的氧化态或还原态一并列要与相应的氧化态或还原态一并列入方程；入方程；（4 4）如果电极反应式中各物质的系数）如果电极反应式中各物质的系数不等于不等于1时，则其浓度应升到相应的时，则其浓度应升到相应的方次数。方次数。5.氧化还原与电极电势举例说明：举例说明：Zn2+2e Zn Zn2+/Zn0.76 MnO2(s)+4H+2e=Mn2+2H2OlgZn20592.02/22ZnZnZnZnMnHlg20592.024/2/222MnMnOMnMnO5.氧化还原与电极电势
22、3.Nemst方程的应用方程的应用（1 1）离子浓度的改变对）离子浓度的改变对 的影响的影响例例1 1：求在：求在298K时，将金属锌放在时，将金属锌放在0.1mol/LZnSO4溶液中的电极电势？溶液中的电极电势？解：电极反应解：电极反应Zn2+2e Zn 79.01.0lg20.0592-0.76lgZn20592.02/22ZnZnZnZn5.氧化还原与电极电势例例2 2：求非金属碘（：求非金属碘（I2）在）在0.1mol/LKI溶液中，溶液中，298K时的电极电势。时的电极电势。解：解：I2 2e =2I并且并且 I2/I0.54V(I)=0.01mol/L66.0)01.0(1lg2
23、0.0592-0.54I1lg20592.022-/22IIII5.氧化还原与电极电势例例3 3：（1 1）电极电势的高低反映了氧还电）电极电势的高低反映了氧还电对对的难易，当电对中的氧化的难易，当电对中的氧化态形成沉淀时，电极电势值将态形成沉淀时，电极电势值将。（2 2）在氧化还原反应中，还原剂是）在氧化还原反应中，还原剂是 值值的电对中的的电对中的物质。物质。5.氧化还原与电极电势2 2酸度对电极电势的影响酸度对电极电势的影响 当当H或或OH离子参与电极反应时，离子参与电极反应时，溶液溶液pH的变化往往对电极电势产生的变化往往对电极电势产生很大影响。很大影响。例：当例：当PH=3，C(Mn
24、O4)=C(Mn2+)=1mol/L时时,电极电位电极电位EMnO4/Mn2+是是多少多少?问酸度变化时对氧化型物质的问酸度变化时对氧化型物质的氧化能力有何影响？氧化能力有何影响？5.氧化还原与电极电势解：解：MnO4-+8H+5e=Mn2+4H2O 0 MnO4/Mn2+=+1.51 V PH=5，H105mol/l 026.1)10lg(50592.051.1MnHMnOlg0592.08528-4/2/424nMnMnOMnMnO5.氧化还原与电极电势例：已知例：已知298K时，电对时，电对 MnO4+8H+5e=Mn2+4H2O 0=1.51V，此时，此时H浓度由浓度由1.0mol/L
25、减小至减小至1.0104mol/L，则该电对，则该电对的电极电势（）的电极电势（）A、上升、上升0.38V B、上升、上升0.047V C、下降、下降0.38V D、下降、下降0.047V E、无变化、无变化 5.氧化还原与电极电势 3生成沉沉淀对电极电势的影响生成沉沉淀对电极电势的影响 当电极反应中有沉淀生成时，由于当电极反应中有沉淀生成时，由于溶液中有关离子的浓度会发生急剧溶液中有关离子的浓度会发生急剧变化，也会对电极电势产生很大的变化，也会对电极电势产生很大的影响。影响。由于沉淀的生成而使电极电势改变由于沉淀的生成而使电极电势改变的数值可以的数值可以依据依据Nemst方程和难溶方程和难溶
26、电解质的电解质的Ksp定量计算定量计算。5.氧化还原与电极电势例：在例：在298K时，将一根银丝插入时，将一根银丝插入AgNO3溶液中，并在溶液中加入溶液中，并在溶液中加入KCl使溶液中使溶液中Cl浓度为浓度为1.0mol/L，计算，计算 Ag+/Ag Ag+/Ag？(AgCl的的Ksp=1.81010)解：该电极的电极反应为：解：该电极的电极反应为：Ag+e=Ag 0Ag+/Ag=0.7996V5.氧化还原与电极电势 加入加入KCl生成生成AgCl沉淀，并有沉淀，并有 Cl-Ag+=Ksp Ag+=Ksp/Cl=1.81010/1.0=1.81010 Ag+/Ag=0Ag+/Ag+0.059
27、2 lg Ag+=0.79980.0592lg(1.81010)=0.2223（V）5.氧化还原与电极电势总结：总结：一般来说，由于难溶电解质的生一般来说，由于难溶电解质的生成使氧化态的离子浓度减少时，电成使氧化态的离子浓度减少时，电极电势值将变小；若难溶电解质的极电势值将变小；若难溶电解质的生成使还原态的离子浓度减少时，生成使还原态的离子浓度减少时，电极电势值将变大。电极电势值将变大。5.氧化还原与电极电势第三节电极电势的应用第三节电极电势的应用电极电势值是一极为重要的数据。电极电势值是一极为重要的数据。电极电势的应用：电极电势的应用：定量比较氧化剂和还原剂的强弱；定量比较氧化剂和还原剂的强
28、弱；判断氧化还原反应的方向；判断氧化还原反应的方向；判断氧化还原反应的限度判断氧化还原反应的限度计算计算平衡常数平衡常数K。5.氧化还原与电极电势一、一、比较氧化剂和还原剂的强弱比较氧化剂和还原剂的强弱 根据电极电势（如根据电极电势（如Cu2/Cu）判断判断氧化剂和还原剂的强弱之前应首先氧化剂和还原剂的强弱之前应首先明确电对的氧化态具有氧化性，是明确电对的氧化态具有氧化性，是氧化剂；电对的还原态具有还原性，氧化剂；电对的还原态具有还原性，是还原剂是还原剂。氧化剂和还原剂的强弱取决于其得氧化剂和还原剂的强弱取决于其得失电子的能力，而氧化还原电对得失电子的能力，而氧化还原电对得失电子难易又与电极电
29、势有关失电子难易又与电极电势有关。5.氧化还原与电极电势氧化剂和还原剂强弱与电极电势有氧化剂和还原剂强弱与电极电势有如下关系：如下关系：（1 1）电极电势值愈大，氧化还原电对电极电势值愈大，氧化还原电对中的氧化态是愈强的氧化剂中的氧化态是愈强的氧化剂，而电，而电对中的还原态是愈弱的还原剂；对中的还原态是愈弱的还原剂；（2 2）电极电势值愈小，氧化还原电对电极电势值愈小，氧化还原电对中的还原态是愈强的还原剂中的还原态是愈强的还原剂，而电，而电对中的氧化态是愈弱的氧化剂。对中的氧化态是愈弱的氧化剂。5.氧化还原与电极电势例：已知例：已知Fe3+/Fe2+，Cu2+/Cu，Sn4+/Sn2+，Fe2
30、+/Fe等各电对的标准电极电势分等各电对的标准电极电势分别为别为0.77V、0.34V、0.15V、0.41V，则则在标准状态下，最强的氧化剂和在标准状态下，最强的氧化剂和最强的还原剂分别是（）最强的还原剂分别是（）A、Fe3+和和Cu B、Fe2+和和Sn2 C、Cu2+和和Fe D、Fe3+和和Fe E、Sn4+和和Fe 5.氧化还原与电极电势利用利用 可判断氧化剂、还原剂的相对可判断氧化剂、还原剂的相对强弱强弱 大大的电对中的氧化型物质的氧的电对中的氧化型物质的氧化能力强于化能力强于 小的电对中的氧化型物小的电对中的氧化型物质质。同理，。同理，小小的电对中的还原型物的电对中的还原型物质的
31、还原能力强于质的还原能力强于 大的电对中的还大的电对中的还原型物质的还原能力原型物质的还原能力。5.氧化还原与电极电势二、判断氧化还原反应方向二、判断氧化还原反应方向 氧化还原反应是发生在氧化剂与还氧化还原反应是发生在氧化剂与还原剂之间的反应，或者说只有氧化原剂之间的反应，或者说只有氧化剂和还原剂共存之时，才可能发生剂和还原剂共存之时，才可能发生氧化还原反应。氧化还原反应。反应总是向反应总是向由强氧化剂和强还原剂由强氧化剂和强还原剂反应生成较弱的氧化剂和较弱的还反应生成较弱的氧化剂和较弱的还原剂的方向进行原剂的方向进行。5.氧化还原与电极电势一个能自发进行的氧化还原反应，一个能自发进行的氧化还
32、原反应，由该反应设计成的原电池电动势由该反应设计成的原电池电动势（E）必然大于零，因此，）必然大于零，因此，电池电动电池电动势（势（E）是氧化还原反应能否自发进）是氧化还原反应能否自发进行的一般性判据行的一般性判据。其关系是：。其关系是：E0，反应正向自发进行，反应正向自发进行 E0，反应逆向自发进行，反应逆向自发进行 E0，反应达到平衡状态反应达到平衡状态5.氧化还原与电极电势若反应是在若反应是在标准状态进行标准状态进行，可，可直直接由来判断反应进行的方向接由来判断反应进行的方向。若。若反应反应不在标准状态进行不在标准状态进行，一般，一般需要需要通过通过Nerst方程式方程式计算出计算出，再
33、进行再进行判断判断。另外，也可以根据较强的氧化剂与另外，也可以根据较强的氧化剂与较强的还原剂反应生成较弱的还原较强的还原剂反应生成较弱的还原剂和较弱的氧化剂，剂和较弱的氧化剂，这个一般规律这个一般规律来判断氧化还原反应方向。来判断氧化还原反应方向。5.氧化还原与电极电势例：对于下列原电池：例：对于下列原电池：(-)Cu|Cu(1.0mol/L)|Ag(0.10mol/L)|Ag(+)通过计算说明电池反应能否正向自发通过计算说明电池反应能否正向自发进行？进行？已知：已知：0Ag+/Ag=0.7996V 0Cu2+/Cu=0.34V 5.氧化还原与电极电势解：解：Ag+/Ag=0Ag+/Ag+0.
34、0592 lg Ag+Ag+/Ag =0Ag+/Ag 0.0592 lg Ag+=0.79960.0592lg(0.10)=0.7404V E Ag+/Ag 0Cu2+/Cu=0.74030.34 0.4003V E0，该反应能正向自发进行。该反应能正向自发进行。5.氧化还原与电极电势例：根据下列氧化还原反应例：根据下列氧化还原反应 组成原电池。组成原电池。已知：已知：试写出此原电池符号，并计算原试写出此原电池符号，并计算原电池的电动势。电池的电动势。-22Cl2CuCl Cu Pa1013252Clp-1CuLmol10.02c-1ClLmol10.0-cV34.0Cu/Cu2V36.1-2
35、Cl/Cl5.氧化还原与电极电势分析：首先应根据分析：首先应根据Nerst方程式由方程式由 0及各物质浓度求出这两个点对构成及各物质浓度求出这两个点对构成的两个电极电势，然后确定原电池的两个电极电势，然后确定原电池的正负极。最后计算原电池的电动的正负极。最后计算原电池的电动势。势。由由Nerst方程式计算：方程式计算：0.31Vlg20592.034.022CuCu/Cuc5.氧化还原与电极电势由此可知电对构成了电池的由此可知电对构成了电池的负极，另一极则为正极。原电池符负极，另一极则为正极。原电池符号为：号为：1.42V)(lg20592.036.12ClClClClCl/Cl-22-2cc
36、ppCuCu2)Pt(,(101325Pa)Cl|)L(0.01molCl|)L(0.10molCu|Cu)(2-1-12V11.131.042.1E负正5.氧化还原与电极电势三、计算氧化还原反应平衡常数三、计算氧化还原反应平衡常数对于一个给定的氧化还原反应，对于一个给定的氧化还原反应，反应平衡常数反应平衡常数K K与标准电极电势的关与标准电极电势的关系为系为：0592.0)(lg0Re0dOxnK5.氧化还原与电极电势 式中式中n为配平的氧化还原反应中得为配平的氧化还原反应中得失的电子数，失的电子数，0 0氧化剂氧化剂和和 0 0还原剂还原剂分别是分别是氧化剂电对和还原剂电对的标准电氧化剂电
37、对和还原剂电对的标准电极电势。极电势。可用可用平衡常数平衡常数K来判断氧化还原来判断氧化还原反应进行的程度反应进行的程度，K值愈大，反应进值愈大，反应进行的程度愈大；行的程度愈大；K值愈小，反应进行值愈小，反应进行的程度愈小。的程度愈小。5.氧化还原与电极电势例：计算下列氧化还原反应的平衡例：计算下列氧化还原反应的平衡（298K）Fe3+Ag=Fe2+Ag+0Ag+/Ag=0.7996V 0Fe3+/Fe2+=0.77V 解：解：5.00592.0)77.07996.0(10592.0)(lg0Re0dOxnK K=3.16 下一章5.氧化还原与电极电势医用化学学习指导书：医用化学学习指导书：一、填空题：一、填空题：1，3，5，7，8，11，16，17，18，19 二、选择题：二、选择题：1，3，6，7，9，11，13，15，17，23，26，31，35 四、简答题：四、简答题：1，2，3，4 五、计算题：五、计算题：1，2，3，4
