1、一、氧化数及氧化还原反应方程式的配平一、氧化数及氧化还原反应方程式的配平1 1 氧化还原反应氧化还原反应2 2 氧化数氧化数3 3 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平二、电池电动势二、电池电动势()与电极电势与电极电势()1 1 原电池原电池2 2 电池电动势电池电动势3 3 电极电势电极电势4 4 标准电极电势标准电极电势三、标准电极电势与氧化还原平衡三、标准电极电势与氧化还原平衡1 1 与与 G G2 2 平衡常数与标准电池电势平衡常数与标准电池电势四、电极电势的计算四、电极电势的计算1 1 由标准由标准GibbsGibbs自由能变（自由能变（G G）计算）计算2 2 由已知
2、电对的由已知电对的E E 计算计算五、影响电极电势的因素五、影响电极电势的因素1 Nernst1 Nernst方程方程2 2 浓度对电极电势的影响浓度对电极电势的影响3 3 酸度对电极电势的影响酸度对电极电势的影响六、电极电势的应用六、电极电势的应用1 1 比较氧化剂、还原剂的强弱比较氧化剂、还原剂的强弱2 2 判断氧化还原反应的方向判断氧化还原反应的方向3 3 Ksp 的确定的确定4 4 Ka 的测定的测定一、氧化数及氧化还原反应方程式的配平一、氧化数及氧化还原反应方程式的配平1 1 氧化还原反应氧化还原反应 (Electron Transfer)年代年代氧化反应氧化反应还原反应还原反应18
3、世纪末世纪末与氧化合与氧化合从氧化物夺取氧从氧化物夺取氧19世纪中世纪中化合价升高化合价升高化合价降低化合价降低20世纪初世纪初失去电子失去电子得到电子得到电子认认识识不不断断深深化化Fe FeFe Fe2+2+2e+2eCuCu2+2+2e Cu+2e Cu氧化氧化氧化氧化还原还原氧化、还原氧化、还原 半反应半反应Fe +CuFe +Cu2+2+=Fe =Fe2+2+Cu+Cu氧化还原反应氧化还原反应还原态还原态 =氧化态氧化态 +n+n e,e,电子转移电子转移 (酸酸 碱碱 +n H+n H+,+,质子转移质子转移)氧化态、还原态的共轭关系氧化态、还原态的共轭关系历历史史发发展展还原还原
4、Fe +CuFe +Cu2+2+=Fe =Fe2+2+Cu+Cu2 2个个“e”e”的转的转移移H2 +0.5 O2 H 2 O 共价键共价键 +1-2+1-2“形式电荷形式电荷”称为称为“氧化数氧化数”（电子偏移情况的反映）（电子偏移情况的反映）经验规则：经验规则：各元素氧化数的代数和为零。各元素氧化数的代数和为零。1 1）单质中，元素的氧化数等于零。（）单质中，元素的氧化数等于零。（N2、H2、O2 等）等）2 2）二元离子化合物中，与元素的电荷数相一致。）二元离子化合物中，与元素的电荷数相一致。NaClNaCl CaF CaF2 2 +1,-1 +2,-1 +1,-1 +2,-13)3)
5、共价化合物中，成键电子对偏向电负性大的元素。共价化合物中，成键电子对偏向电负性大的元素。O O:-2(H:-2(H2 2O O 等）；等）；1 1（H H2 2O O2 2);-0.5(KO);-0.5(KO2 2 超氧化钾）超氧化钾）H H:+1,:+1,一般情况；一般情况；1 1，CaHCaH2 2、NaHNaH（1）Na2S2O3 Na2S4O6 +2 +2.5（2）K2Cr2O7 CrO5 +6 +10（3）KO2 KO3 -0.5 -1/3注意：注意：1 1）同种元素可有不同的氧化数；同种元素可有不同的氧化数；2 2）氧化数可为正、负和分数等；氧化数可为正、负和分数等；3 3）氧化数
6、不一定符合实际元素的电子转移情况。氧化数不一定符合实际元素的电子转移情况。S S2 2O O3 32-2-S S的氧化数为的氧化数为2 2，S O-OOS+4,(+6)0,(-2)例：例：在在酸性酸性介质中，介质中，K2Cr2O7氧化氧化FeSO4,生成生成 Fe2(SO4)3 和绿和绿色色Cr2(SO4)3,配平此反应方程式。配平此反应方程式。解：解：1）写出）写出反应物、产物反应物、产物及及反应条件反应条件 Cr2O72-+Fe2+H+=Fe3+Cr3+2）写出各）写出各氧化数氧化数 Cr2O72-+Fe2+H+=Fe3+Cr3+6 3）配平氧化剂、还原剂前）配平氧化剂、还原剂前系数系数
7、Cr2O72-+6Fe2+H+=6Fe3+2Cr3+4）用）用H2O等进行等进行总配平总配平 Cr2O72-+6Fe2+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O1）原来原来：2 Cr3+3Cl2 +8OH =2CrO42 +6Cl+8H+分析：分析：碱性条件、酸性条件碱性条件、酸性条件？若在碱性条件下，若在碱性条件下，Cr3+Cr(OH)3 Cl2 Cl-+ClO-Cl 改正：改正：碱性介质中：碱性介质中：2 Cr(OH)3 +3Cl2 +10 OH =2CrO42 +6Cl+8 H2O 酸性介质中：酸性介质中：2 Cr3+3Cl2 +7 H2O =Cr2O72 +6Cl+14 H2）原来原来：
8、Pb(Ac)2 +ClO +H2O =2 H+2 Ac +PbO2 +Cl 改正：改正：Pb(Ac)2 +ClO +H2O =2 HAc +PbO2 +ClOHOH-OHOH-OHOH-2e2e 写出的方程式必须与实验事实相符合写出的方程式必须与实验事实相符合 反应介质：反应介质：酸性介质中，不能出现酸性介质中，不能出现 OH 碱性介质中，不能出现碱性介质中，不能出现 HIn acidic solution,balance O by adding H2O to the side of each half-reaction that needs O,and then balance H by a
9、dding H+to the side that needs H.In basic solution,balance O by adding H2O to the side that needs O.Then balance H by adding H2O to the side that needs H,and for each H2O molecule added,add an OH-ion the the other side.难溶或弱电解质应写成分子形式难溶或弱电解质应写成分子形式 注明沉淀的生成，气体的产生等注明沉淀的生成，气体的产生等Cu-ZnCu-Zn原电池原电池负极负极正极正极
10、 1 1 原电池（原电池（Galvanic cells）化学能转化成电能的装置化学能转化成电能的装置1）组成：）组成：半电池（电极）半电池（电极）检流计检流计 盐桥（琼脂盐桥（琼脂 强电解质强电解质 （KCl,KNO3等）等）补充电荷、维持电荷平衡补充电荷、维持电荷平衡2）电极反应：）电极反应：正极（正极（Cu）:Cu2 +2e =Cu负极（负极（Zn）:Zn=Zn2+2e 3）电池反应及电池符号：）电池反应及电池符号：Zn +Cu2 =Zn2+Cu()Zn|Zn2+(c1)|Cu2(c2)|Cu ()写电池符号应注意事项：写电池符号应注意事项：正、负极：正、负极：()左，左，()右右 界面界
11、面“|”:|”:单质与单质与“极棒极棒”写在一起，写写在一起，写在在“|”|”外面。外面。注明离子浓度（注明离子浓度（c),c),气态时用分压（气态时用分压（p).p).物物质状态：固态（质状态：固态（s),s),液液态（态（l)l)等等 盐桥盐桥:“|”:“|”(电解池电解池 electrolytic cells)四种电极四种电极（1 1）金属金属离子电极）金属金属离子电极 如：如：ZnZn2+2+/Zn/Zn，CuCu2+2+/Cu/Cu 等等 电极符号：电极符号：Zn|ZnZn|Zn2+2+(c)Cu|Cu(c)Cu|Cu2+2+(c)(c)（2 2）气体离子电极）气体离子电极 如：如：
12、H H+/H/H2 2 Cl Cl2 2/Cl/Cl-需用一个惰性固体导体如铂（需用一个惰性固体导体如铂（Pt)Pt)或石墨。或石墨。Pt,HPt,H2 2(p)|H(p)|H+(c)Pt,Cl(c)Pt,Cl2 2(p)|Cl(p)|Cl(c)(c)Pt Pt与与H H2 2之间用逗号隔开，之间用逗号隔开，p p 为气体的压力。为气体的压力。（3 3）离子电极）离子电极 如如 FeFe3+3+/Fe/Fe2+2+等体系等体系 将惰性电极插入到同一种元素不同氧化态的两种离子的溶液中将惰性电极插入到同一种元素不同氧化态的两种离子的溶液中所组成的电极。所组成的电极。Pt|FePt|Fe2+2+(c
13、(c1 1),Fe),Fe3+3+(c(c2 2)（4 4）金属金属难溶盐电极）金属金属难溶盐电极 如如 HgHg2 2ClCl2 2/Hg/Hg 由金属及其难溶盐浸在含有难溶盐负离子溶液中组成的电极。由金属及其难溶盐浸在含有难溶盐负离子溶液中组成的电极。如甘汞电极：如甘汞电极：HgHg2 2ClCl2 2+2e=2 Hg+2 Cl+2e=2 Hg+2 Cl Pt,Hg,HgPt,Hg,Hg2 2ClCl2 2(s)|Cl(s)|Cl-(c)(c)例：例：在稀在稀H2SO4溶液中，溶液中，KMnO4 和和FeSO4发生以下反应：发生以下反应：MnOMnO4 4-+H +H+Fe +Fe2+2+
14、Mn Mn2+2+Fe +Fe3+3+如将此反应设计为原电池，写出正、负极的反应，电如将此反应设计为原电池，写出正、负极的反应，电池反应，和电池符号。池反应，和电池符号。解：解：电极为电极为离子电极离子电极，即将一金属铂片插入到含有，即将一金属铂片插入到含有FeFe2+2+、FeFe3+3+溶液中，另一铂片插入到含有溶液中，另一铂片插入到含有MnOMnO4 4-、MnMn2+2+及及H H+的溶液中，分的溶液中，分别组成负极和正极：别组成负极和正极：负极反应：负极反应：FeFe2+2+FeFe3+3+e+e正极反应：正极反应：MnOMnO4 4-+8H+8H+5e +5e MnMn2+2+4H
15、+4H2 2O O电池反应：电池反应：MnOMnO4 4-+8H+8H+5Fe+5Fe2+2+MnMn2+2+5Fe+5Fe3+3+4H+4H2 2O O电池符号：电池符号：(-)(-)Pt|FePt|Fe2+2+(c(c1 1),Fe),Fe3+3+(c(c2 2)|MnO)|MnO4 4-(c(c3 3),H),H+(c(c4 4),Mn),Mn2+2+(c(c5 5)|Pt)|Pt(+)(+)电池正、负电极之间的电势差电池正、负电极之间的电势差电池电动势（电池电动势（）用高阻抗的晶体管伏特计（电位差计）可直接测量出用高阻抗的晶体管伏特计（电位差计）可直接测量出 金 属eeeee表面电势：
16、表面电势：电子逃逸金属表面电子逃逸金属表面相间电势：相间电势：金属和其盐溶金属和其盐溶液间的电势液间的电势。Zn Zn2+(aq)+2e电极电势电极电势 就是由金属的就是由金属的表面电势表面电势和金属与溶和金属与溶液界面处的液界面处的相间电势相间电势所组成。所组成。金属溶 液金属溶 液指定温度指定温度(25(25C)，浓度均为，浓度均为 1 mol/dm3,气体的分压都是标准压力（气体的分压都是标准压力（100 kPa),固体及液体都是纯净物状态下的电极固体及液体都是纯净物状态下的电极电势。用电势。用 E E(V)(V)来表示。来表示。规定规定 “H H+/H/H2 2(p)(p)(标准氢电极
17、）标准氢电极）=0”=0”1)1)标准氢电极标准氢电极:2 H H+2e H2 E E(H(H+/H/H2 2)=0.0000(V)=0.0000(V)铂片上表面镀一层铂片上表面镀一层海绵状铂（铂黒，很强的海绵状铂（铂黒，很强的吸附吸附H H2 2的能力）插入的能力）插入H H+浓浓度为度为1mol/dm1mol/dm3 3 的溶液中，的溶液中，2525C下，不断地通入标下，不断地通入标准压力的纯准压力的纯 H H2 2气流，与气流，与溶液中的溶液中的H H+达平衡。达平衡。将待测的标准电极与标准氢电极组成原电池，在将待测的标准电极与标准氢电极组成原电池，在2525C下，用检流计确下，用检流计
18、确定电池的正、负极，然后用电位计测定电池的电动势。定电池的正、负极，然后用电位计测定电池的电动势。IUPAC 规定：规定：E(+)E(-)如：标准锌电极与标准氢电极组成原电池，锌为负极，如：标准锌电极与标准氢电极组成原电池，锌为负极，氢为正极，测得氢为正极，测得 0.7618(V),则则 E(Zn2+/Zn)=0.0000 0.7618=-0.7618(V)（严宣申，王长富（严宣申，王长富普通无机化学普通无机化学（第二版）（第二版）p10)M(g)M(s)M+(g)M+(aq)H+(aq)H+(g)H(g)H2(g)12iGmhGmhGmiGmdGm12sGm+rGmrGmrGm+nFEM(s
19、)M+(aq)eH+(aq)H2(g)12erGmsGmiGmhGmrGm+iGmhGm+dGm12s:sublimationi:ionizationd:dissociationh:hydrationLiNaKRbCs /(kJmol-1)128.077.861.154.051.1 /(kJmol-1)523.0497.9418.4404.6377.4 /(kJmol-1)-515.0-410.0-336.0-314.6-282.4 /(kJmol-1)140.5165.7143.5144146.1 /(kJmol-1)-431.7-431.7-431.7-431.7-431.7 +(kJmo
20、l-1)-291.2-266.0-288.2-287.7-285.6计算计算 E/V-3.02-2.76-2.99-2.98-2.96标准电势标准电势 E/V-3.03-2.713-2.925-2.925-2.923rGmrGmsGmhGmrGmrGmiGmLiLi的水合释能较大，使得其标准电势最小。的水合释能较大，使得其标准电势最小。-F F的单位的单位J JV-1 mol-1kJkJV-1 mol-1K K J Jmol-1 K-1在一定温度下，平衡常数（在一定温度下，平衡常数（K K）的大小取决于电池的标）的大小取决于电池的标准电动势（准电动势（和反应中转移电子的量（和反应中转移电子的量
21、（n n）。）。K K为广度量，与为广度量，与方程式写法有关；方程式写法有关；为强度量，与方程式的写法无关。为强度量，与方程式的写法无关。KlgRT303.2GRT303.2nFKlg 0592.0nKlg K K解：解：正极反应：正极反应：Fe3+e =Fe2+E =0.771(V)负极反应：负极反应：Sn2+=Sn4+2 e E =0.151(V)EE E0.620(V)0592.0nKlg 反应式（反应式（1）时：）时：2 Fe3+Sn2+=2 Fe2+Sn4+946.200592.0620.02 201083.8K 反应式（反应式（2）时：）时：Fe3+Sn2+=Fe2+Sn4+212
22、10592.0nKlg 473.100592.0620.0 101097.2K 0592.0nKlg （-2123Cl/ClOnFEG nFGE23Cl/ClO )V(47.15.965708?E2Br/BrO 2121)V(44.0154.0452.05nEnEnE311223 )V(52.0544.0154.04nEnEnE233112 )V(54.0444.0152.05nEnEnE133221 )V(52.0116.0134.02nEnEnE211332 )V(16.0152.0134.02nEnEnE122331 )V(34.0252.0116.01nEnEnE322113 非标态下
23、的电极电势，非标态下的电极电势，m m O O1 1 +n R+n R2 2 p Rp R1 1 +q O+q O2 2两个电对两个电对O O1 1/R/R1 1 和和 O O2 2/R/R2 2 （O O 氧化型；氧化型；R R 还原型）还原型）n2m1q2p1TT)R()O()O()R(lgRT303.2GG 将将 G GT T=-nF=-nF 代入上式得代入上式得QlgRT303.2GT QlgRT303.2nFnF )C25(Qlgn0592.0 QlgnFRT303.2 EE EEE E)C25()(lgn0592.0EEqm（还原型）（还原型）氧化型氧化型 m m 氧化型氧化型 n
24、ene=q =q 还原型还原型 即：即：m O+nem O+ne=q R=q R n2m1q2p1C/)R(C/)O(C/)O(C/)R(Q pR)P/P(1)C25()(lgn0592.0EEmq氧化型氧化型（还原型）（还原型）4O4O)H()PP(lg40592.0229.1)H()PP(lg40592.0EE22 2Cl2)I)(P/P()Cl(lgn0592.02 I/ICl/Cl22EE=1.36 0.536=0.82(V)=1.36 0.536=0.82(V)2Cl2)I)(P/P()Cl(lgn0592.082.02 （1 1）一边型）一边型:如如 ZnZn2+2+/Zn:Zn/
25、Zn:Zn2+2+2e=Zn(s)+2e=Zn(s)对于还原态是固态的均适用。对于还原态是固态的均适用。（2 2）二边型）二边型:如如 FeFe3+3+/Fe/Fe2+2+:Fe:Fe3+3+e=Fe+e=Fe2+2+（3 3）有）有H H+参加型参加型:如如CrCr2 2O O7 72-2-/Cr/Cr3+3+:Cr:Cr2 2O O7 72-2-+14H+14H+6e=2Cr+6e=2Cr3+3+7H+7H2 2O O pH pH 的影响的影响极大极大。)C25()(lgn0592.0EEqm（还原型）（还原型）氧化型氧化型 )C25()Znlg(20592.0EE2 )C25(Fe)Fe
26、(lg10592.0EE23）（)C25(Cr)H)(OCr(lg60592.0EE2314272）（CrCr2 2O O7 72-2-+14H+14H+6e=2Cr+6e=2Cr3+3+7H+7H2 2O O CrCr2 2O O7 72-2-CrCr3+3+)C25(Cr)H)(OCr(lg60592.0EE2314272）（H+(mol/L)E(V)10 E=1.23+0.0592/6 lg(11014)=1.371 E=E =1.231103E=1.23+0.0592/6 lg(110-3)14=0.821107E=1.23+0.0592/6 lg(110-7)14=0.36在碱性介质
27、中在碱性介质中(OH(OH-)=1.0 mol/L),)=1.0 mol/L),CrO CrO4 42-2-+4H+4H2 2O+3e=Cr(OH)O+3e=Cr(OH)3 3+5OH+5OH-E =-0.13(V)酸度变化可改变一些化学反应的方向：酸度变化可改变一些化学反应的方向：H H3 3AsOAsO4 4 +2H+2H+2I+2I-H H3 3AsOAsO3 3+I+I2 2+H+H2 2O O酸性酸性中性或碱性中性或碱性 KMnOKMnO4 4 氧化氧化 NaNa2 2SOSO3 3介质介质反应反应酸性酸性 2MnO2MnO4 4-+6H6H+5SO+5SO3 32-2-=2Mn2M
28、n2+2+5SO+5SO4 42-2-+3H+3H2 2O O中性中性2MnO2MnO4 4-+H H2 2O O+3SO+3SO3 32-2-=2MnO2MnO2 2(s)(s)+3SO+3SO4 42-2-+2OH+2OH-碱性碱性2MnO2MnO4 4-+2OH2OH-+SO+SO3 32-2-=2MnO2MnO4 42-2-+SO+SO4 42-2-+H+H2 2O O E 氧化型氧化型/还原型还原型 越大，其氧化型的氧化能力越强，越大，其氧化型的氧化能力越强，其还原型的还原能力越弱。其还原型的还原能力越弱。如：如：氧化能力氧化能力 还原能力还原能力 自由能判据自由能判据 0 K 1
29、0 质量判据质量判据电动势判据电动势判据 用用 G G 0 0 或或 Q/KQ/K 1 直接判断直接判断 还可以用标态（或标准）数据来估计：还可以用标态（或标准）数据来估计：K K 0592.0nKlg KlgRT30.2G 已知：已知：Cu2+e =Cu+E E (Cu2+/Cu+)=0.153 V I2 +e =I E E (I2/I)=0.536 V Cu2+I=0.5 I2 +Cu+EE E-0.383-0.383 V理论上，理论上，正向不能自发。正向不能自发。但当有但当有 CuICuI 生成时，生成时，Cu2+I=0.5 I2 +Cu+CuI(s,白色白色)新电对新电对 Cu2+/C
30、uI:Cu2+I +e =CuI(s)E E (Cu2+/CuI)=0.857 V1 1）生成沉淀对电极电势的影响）生成沉淀对电极电势的影响例：例：已知已知 E E (Cu2+/Cu+)=0.153 V,若在若在Cu2+、Cu+溶液中溶液中加入加入I,则有则有CuI 沉淀生成，假设达到平衡后溶液中沉淀生成，假设达到平衡后溶液中Cu2+及及I的浓度为的浓度为 1.00 mol/L,计算计算 E E(Cu2+/Cu+)。E E(Cu2+/Cu+)E E (Cu2+/Cu+)+0.0592 lg(Cu2+/Cu+)Cu+I=CuI(s),Ksp=Cu+I =1.291012 Cu+=Ksp/I =1
31、.291012(mol/L)E E(Cu2+/Cu+)=0.153+0.0592 lg(1/1.291012)=0.857 V Cu2+e =Cu+CuI(s)新电对新电对 Cu2+/CuI:Cu2+I +e =CuI(s)E E (Cu2+/CuI)=E=E(Cu2+/Cu+)=0.857 V E E (Cu2+/CuI)=E=E (Cu2+/Cu+)+0.0592 lg(1/Ksp,CuI)例：例：有电池有电池 (-)Cu,CuI(s)|I(0.010 mol/L)|Cu2+(0.10 mol/L)|Cu(+)在在298K时，测得时，测得 为为0.38 V,计算计算CuI 的的Ksp.E
32、E(Cu2+/Cu)E E(Cu+/Cu)=0.38 V E E(Cu2+/Cu)=E E (Cu2+/Cu)+0.0592/2 lg(Cu2+)=0.342+0.0592/2 lg(0.10)=0.31 V E E(Cu+/Cu)=E E (Cu+/Cu)+0.0592 lg(Cu+)=0.521+0.0592 lg(Ksp,CuI/I)E E(Cu+/Cu)=E E(Cu2+/Cu)=0.31=0.31 0.38=-0.070 V0.38=-0.070 V则：则：0.521+0.521+0.0592 lg(Ksp,CuI/0.010)=-0.070-0.070 Ksp,CuI=1.0 10
33、121 1）生成弱电解质对电极电势的影响）生成弱电解质对电极电势的影响 例：例：由由 E E (H+/H2)=0.000 V,E E (Pb2+/Pb)=-0.126 V 知知 2H+Pb=H2+Pb2+反应能自发进行（标态），若在氢电极中加反应能自发进行（标态），若在氢电极中加NaAc,并使平衡后溶液中并使平衡后溶液中HAc及及Ac浓度为浓度为1.00 mol/L,pH2 为为100 kPa,上述反应能自发进行吗？上述反应能自发进行吗？正极反应：正极反应：2H+2e=H2 加入加入NaAcNaAc后，在后，在氢电极的溶液中存在以下平衡：氢电极的溶液中存在以下平衡：H+Ac =HAc)pp()
34、H(lg20592.0EE222H2H/HHH HHAcAcHKHAc,a HAC,aH/HHHKlg0592.0EE22 )V(281.0)1076.1lg(0592.05 1 1）生成弱电解质对电极电势的影响）生成弱电解质对电极电势的影响 例：例：由由 E E (H+/H2)=0.000 V,E E (Pb2+/Pb)=-0.126 V 知知 2H+Pb=H2+Pb2+反应能自发进行（标态），若在氢电极中加反应能自发进行（标态），若在氢电极中加NaAc,并使平衡后溶液中并使平衡后溶液中HAc及及Ac浓度为浓度为1.00 mol/L,pH2 为为100 kPa,上述反应能自发进行吗？上述反应
35、能自发进行吗？E E(H+/H2)E E(Pb2+/Pb)=-0.281(-0.126)=-0.155 VHAc,aH/HH/HAcKlg0592.0EE22 例：例：电池电池 (-)Pt,H2(p)|HA(1.0 mol/L),A(1.0 mol/L)|H+(1.0 mol/L)|H2(p),Pt(+)在在298K时，测得时，测得电池电动势电池电动势为为0.551 V,试计算试计算HA 的的Ka.E E (H+/H2)E E (HA/H2)E E (HA/H2)=0.000 0.551=-0.551 V据：据：0.551=0.000+0.0592lg0.551=0.000+0.0592lgK
36、a,HA lg lgKa,HA=-0.551/0.0592=-9.307 Ka,HA=4.93 1010 HA,aH/HH/HAKlg0592.0EE22 2Na+(aq)+2Cl(aq)2Na(l)+Cl2(g)E (cell)=-4.07 VCu-ZnCu-Zn原电池原电池负极负极正极正极原电池和电解池的区别原电池和电解池的区别原电池原电池电解池电解池电极电极习惯名称习惯名称负极负极正极正极阳极阳极(与外电源与外电源正极相连正极相连)阴极阴极(与外电源与外电源负极相连负极相连)电子流向电子流向电子流出电子流出电子流入电子流入电子流出电子流出电子流入电子流入电极反应电极反应氧化反应氧化反应还
37、原反应还原反应氧化反应氧化反应还原反应还原反应反应自发性反应自发性 可自发进行可自发进行在外电压作用下才能进行在外电压作用下才能进行装置作用装置作用化学能转化为电能化学能转化为电能电能转化为化学能电能转化为化学能 PbSO4(s)+2H2O(l)PbSO4(s)+2PbSO4(s)+2H2O(l)(充电反应充电反应)2PbSO4(s)+2H2O(l)已知已知 E E (Ag+/Ag)=0.800 V,若在电极溶液中加入若在电极溶液中加入Cl,则则有有AgCl沉淀生成，假设达平衡后，溶液中沉淀生成，假设达平衡后，溶液中Cl的浓度为的浓度为 1.00 mol/L,问：问：E E(Ag+/Ag)较较
38、 E E (Ag+/Ag)是升高还是降低？是升高还是降低？并计算并计算 E E (AgCl/Ag).AgCl(s)+e Ag +Cl E E (AgCl/Ag)E E(Ag+/Ag)=E E (Ag+/Ag)+0.0592 lg(Ag+)=E E (Ag+/Ag)+0.0592 lg Ksp,AgCl =0.800+0.0592 lg 1.76 1010 =0.223 V 较较 E E (Ag+/Ag)（0.800)降低降低Ag+e Ag Cl AgCl(s)平衡左移平衡左移 怎样设计原电池来计算怎样设计原电池来计算AgCl(s)的的如：如：(-)Ag|AgCl(s),Cl(0.010 mol
39、/L)|Ag+(0.010 mol/L)|Ag(+)测得测得 =0.34 V 负极的负极的(Ag+)=1.8 108 用用化学方法化学方法是无法直接测是无法直接测定的，定的，但用但用电池反应电池反应则可以测定计算得到。则可以测定计算得到。正极：正极：E E(Ag+/Ag)=E E (Ag+/Ag)+0.0592 lg(Ag+)负极：负极：E E(AgCl/Ag)=E E (Ag+/Ag)+0.0592 lg(Ksp,AgCl/Cl)=E E(Ag+/Ag)E E(AgCl/Ag)=0.0592 lg(Ag+)Cl/Ksp,AgCl)0.34=0.0592 lg(0.010)2/Ksp,AgCl)Ksp,AgCl=1.8 1010 1.氧化数、方程式配平氧化数、方程式配平2.电池电动势（电池电动势（）、电极电势（）、电极电势（）电池符号电池符号 标准标准电极电势电极电势（）标准标准电极电势的确定电极电势的确定1）实验（）实验（表的应用）表的应用）2）计算：）计算：3）间接计算：）间接计算：元素电势图的应用元素电势图的应用 非标态下的非标态下的 3.选择氧化剂选择氧化剂 化学反应方向的判断化学反应方向的判断 常数计算：常数计算：Ksp,Ka 等等 )C25()(lgn0592.0EEqm （还原型）（还原型）氧化型氧化型习题习题:6.4 6.7 6.14 6.18 6.20 6.24
