第四章氧化還原反應(yīng)第四節(jié)元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢圖及其應(yīng)用無機(jī)化學(xué)電子教案

把一種元素不同氧化數(shù)的物質(zhì)，按該元素的氧化數(shù)由高到低的順序排列，并在兩種物質(zhì)之間標(biāo)出對應(yīng)電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。在有些教材中，還特別強(qiáng)調(diào)了，在元素電勢圖中，代表各物種的所有化學(xué)式中，該元素的原子數(shù)一定要相等（要等于1）。4-4-1元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢圖及其應(yīng)用AO2H2O2H2O0.6951.7631.229E/VEB/VO2HO2H2O-0.0760.8670.401-4-4-1元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢圖及其應(yīng)用EθA/VEθB/V應(yīng)用：1z、z1、z2、z3

為各電對中氧化型與還原型的氧化數(shù)之差

123EEEEA

B

CDz1z2z3

z計算電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢z=z1+

z2+z3

EEEE123=z1+

z2+z3

zEEEE123

計算電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢應(yīng)用：1=z1+

z2+z3

zEEEE(BrO-/Br2)=z2

z4(BrO-/Br-)-z3(Br2/Br-)

=(2×0.76-1×1.065)V1=0.455VEEEz4BrO3BrO-

Br2Br-z1z2z3

??1.0650.760.61z例1E/VB－計算電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢應(yīng)用：1=z1+

z2+z3

zEEEEz4BrO3BrO-

Br2Br-z1z2z3

?

0.4551.0650.760.61z例1E/VB-(BrO3/BrO-)=Ez1

z(BrO3/Br-)–z4(BrO-/Br-)

EE=(6×0.61-2×0.76)V4=0.53V--應(yīng)用：22Cu+

→Cu2++Cu歧化反應(yīng)元素處于中間氧化數(shù)時,它一部分向高的氧化數(shù)變化(被氧化),另一部分向低的氧化數(shù)變化(被還原),這類反應(yīng)稱為歧化反應(yīng)。判斷能否發(fā)生歧化反應(yīng)E(Cu2+/Cu+)=0.159VE(Cu+/Cu)=0.520V>Cu2+

Cu+

Cu0.1590.5200.340E/VA結(jié)論:(右)>(左),Cu+可發(fā)生如下反應(yīng)EE應(yīng)用：22Fe3++Fe→3Fe2+判斷能否發(fā)生歧化反應(yīng)E(Fe3+/Fe2+)=0.77VE(Fe2+/Fe)=-0.44V<Fe3+

Fe2+

Fe0.77-0.44E/VA結(jié)論:(右)<(左),Fe2+不發(fā)生歧化EE可發(fā)生反歧化反應(yīng)應(yīng)用：3Fe+2H+

→Fe2++H2↑故在非氧化性酸(如稀鹽酸或稀硫酸)中金屬鐵只能被氧化為Fe2+解釋元素的氧化還原特性E/VAFe3+

Fe2+

Fe0.771-0.44如(1)因(Fe2+/Fe)<0，而(Fe3+/Fe2+)>0

EE解釋元素的氧化還原特性應(yīng)用：34Fe2++O2+2H+

→4Fe3++2H2OFe2+在空氣中不穩(wěn)定,易被空氣中氧氧化為Fe3+E/VAFe3+

Fe2+

Fe0.771-0.44如EE(2)因(O2/H2O)=1.229V>

(Fe3+/Fe2+)解釋元素的氧化還原特性應(yīng)用：3故Fe2+不會發(fā)生歧化反應(yīng)可發(fā)生歧化反應(yīng)的逆反應(yīng)在Fe2+鹽溶液，加入少量金屬