最全最實(shí)用的電極電勢(shì)表

1、最全最實(shí)用的電極電勢(shì)表新年快到了想寫一篇化學(xué)方面的文章作為總結(jié)吧，但是要查很多資料，事情也多，拖到現(xiàn)在。其實(shí)這個(gè)電極電勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表，我讀化學(xué)的時(shí)候就比較感興趣，因?yàn)榭梢杂盟鼇?lái)判斷元素和化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧化性，還原性的強(qiáng)弱，當(dāng)時(shí)有些地方是不懂的，比如g,s都是什么意思，那個(gè)氟的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是怎么來(lái)的？老師沒有多講，只是讓我們記住常用的氧化劑，還原劑的電極電勢(shì)數(shù)值就行了。電極電勢(shì)表，許多化學(xué)書，包括網(wǎng)上，有很多的，當(dāng)然數(shù)據(jù)來(lái)源不同，數(shù)值有差別也是正常的，不能說誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)。我自己動(dòng)手做個(gè)電極電勢(shì)表，我的目的是實(shí)用，元素周期表118個(gè)元素，化合物更是成千上萬(wàn)，我們不可能一個(gè)一個(gè)去記住，知道常見的

2、即可；有些數(shù)據(jù)化學(xué)家那里也是沒有的。另外既然標(biāo)題有這個(gè)“最”字，就要滿足學(xué)生，以及化學(xué)愛好者的愿望，比如目前最強(qiáng)的氧化劑是什么？最強(qiáng)的還原劑是什么？最實(shí)用的氧化劑是什么？等等；對(duì)于有異議的給予說明。我列出的電極電勢(shì)表將去除不常用的氧化劑和還原劑；對(duì)于零度以下不能存在的不在列出，比如二氟化二氧，雖然它在零下100度就有極強(qiáng)的氧化能力，如：在零下100度將钚迅速氧化到+6價(jià)，而氟，三氟化氯常溫，甚至加熱也不能將钚氧化到+6價(jià)氟只能將钚氧化到+4價(jià)，+6價(jià)需要700攝氏度，用強(qiáng)紫外線照射才能發(fā)生反應(yīng)；將氙氧化到+6價(jià)，氟需要加壓加熱。但它在零下95度就會(huì)顯著分解，零下57度迅速分解完。大家只要知道它

3、即使在極低溫下氧化性也比氟強(qiáng)即可關(guān)于自由基，只列出羥基自由基oh-,其他象of,xef,krf自由基，這些都屬于很少見，瞬間存在的東西，這幾個(gè)自由基的氧化性以krf最強(qiáng)，xef最弱，我看到有些化學(xué)書籍上說xef自由基的電極電勢(shì)數(shù)值為3.4，這個(gè)數(shù)值應(yīng)該是估計(jì)值，xef 在普通條件下是不存在的，只是在加熱或者強(qiáng)光照射合成二氟化氙，四氟化氙，六氟化氙的時(shí)候瞬間存在。羥基自由基這個(gè)是常見的自由基，水溶液里就有。如果把xef列上，那么氦離子也可以列上。大家知道粒子實(shí)際就是氦原子失去兩個(gè)電子的原子核，就是he2+，在做物理實(shí)驗(yàn)，大氣層的電離層都常常碰到，它不算是罕見的吧。he2+可不得了，它的電極電勢(shì)觀

4、測(cè)數(shù)值約9v,什么，氟，氧，氯，溴，在它面前都是不堪一擊，它可以把任何一種元素電離氧化。可以認(rèn)為粒子（he2+)是自然界存在的氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)。當(dāng)然，人工造出來(lái)的不算，你用電流把氟原子的電子剝光，它肯定比氦離子強(qiáng)，把氯原子的電子剝光則它又比氟強(qiáng)。大家去看看那個(gè)氦合氫離子的解釋就知道了有多么變態(tài)，那是氦原子核奪走了氫的電子，但還差一個(gè)電子，也就是heh+.當(dāng)然，普通情況下，氦離子是不存在的，只有在實(shí)驗(yàn)室和電離層中才出現(xiàn)。待續(xù).關(guān)于四分子氧o4，這個(gè)屬于有異議的東西，另外普通條件下它也是不存在的。它的氧化性到底有多強(qiáng)，還是等化學(xué)家研究清楚再說，我也沒有查到相關(guān)資料，對(duì)于氧元素大家掌握氧氣和臭氧即可

5、。對(duì)于金屬和非金屬的高價(jià)氟化物，我只列出具有代表性的，不要問我什么六氟化鉻，三氟化銀，三氟化銅什么的，太多了。大家只要知道高價(jià)金屬，非金屬氟化物，都具有很強(qiáng)的氧化性，是強(qiáng)氧化劑和氟化劑。我會(huì)列出六氟化鉑，三氟化鈷的推算數(shù)值對(duì)于鹵族元素互化物，列出大家問的多的三氟化氯，另外考試題中出現(xiàn)了三氟化溴。大家了解，互化物的氧化性，活潑性介于組成互化物的兩個(gè)元素之間。關(guān)于放射性元素，鹵族元素的砹（at）的化合物也有較強(qiáng)的氧化性，由于有放射性不在列出，其電極電勢(shì)數(shù)值不高于1.6；錒系元素的镅，鋦有不穩(wěn)定的+4價(jià);am（镅）4+/3+電極電勢(shì)數(shù)值約2.3（有的書中為2.62），強(qiáng)于臭氧和高鐵酸鹽；有極強(qiáng)的氧化

6、性；而cm(鋦）4+/3+的電極電勢(shì)數(shù)值（觀測(cè)估計(jì)值）約3.2，比氟還強(qiáng)。+4價(jià)的鋦只能在固體中存在。由于它們均有放射性，沒有實(shí)際用處，不在列出。鑭系元素中鐠（pr),釹，釹（nd),鋱(tb)，鏑（dy),存在很不穩(wěn)定的+4價(jià)，均為極強(qiáng)的氧化劑;pr4+/pr3+,電極電勢(shì)數(shù)值約2.9（新數(shù)據(jù)為3.2），與氟相當(dāng)或者略強(qiáng)；nd4+/nd3+,約5.0（實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)值）；tb4+/tb3+,約3.1；dy4+/dy3+，約5.2（實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)值）。象錒系的+4價(jià)鋦，鑭系的+4價(jià)鐠，+4價(jià)的鋱等，可以通過氟或者二氟化氪等在特殊條件下氧化得到。并且需要特殊的絡(luò)合劑來(lái)降低其電極電勢(shì)，比如用磷鎢酸，硼鎢酸

7、，硅鎢酸鹽在氟或者強(qiáng)氟化劑作用下制取了+4價(jià)的化合物。它們只能以復(fù)鹽的形式存在且為固態(tài)，不能直接和氟構(gòu)成。如：七氟釹三銫（cs3ndf7),其中釹為+4價(jià)。它們的存在形式為復(fù)鹽，且在絡(luò)合作用下，雖然還為+4價(jià)，但已經(jīng)失去了原來(lái)極強(qiáng)的氧化性，所以不在列出。可以理解成，理論上它們的+4價(jià)氧化性極強(qiáng)，比氟還強(qiáng)，但不能以正常方式穩(wěn)定存在，沒有實(shí)際意義。這里說明一下，化學(xué)中的絡(luò)合反應(yīng)是很常見，也是很有用的。它可以形成正常途徑不能合成的化合物，反應(yīng)產(chǎn)生的絡(luò)合物也叫配合物。例如：硫氰化鐵fe(scn)3，硫酸銅銨cu(nh3)4so4等。中學(xué)階段典型的絡(luò)合反應(yīng)就是王水和黃金的反應(yīng)：au+hno3+4hcl=

8、haucl4+no+2h2o 反應(yīng)的產(chǎn)物氯金酸haucl4就是絡(luò)合物，也可以叫配合物。這個(gè)反應(yīng)的原理，想必大家都知道了。單一的硝酸，鹽酸是不和金，鉑反應(yīng)的?？墒撬嵝詶l件下的硝酸根離子（no3-）是一種很強(qiáng)的氧化劑，它可以溶解極微量的金（au），而鹽酸提供的氯離子（cl-）則可以與溶液中的金離子（au3+）發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成四氯合金離子（aucl4-）（鉑是生成了六氯合鉑離子，對(duì)應(yīng)氯鉑酸），使金離子在氯離子的配位作用下減少，降低了金離子的電勢(shì)，反應(yīng)平衡移動(dòng)，這樣金原子就可以進(jìn)一步被溶解了。其實(shí)硝酸根的氧化性并沒有增加，只是鹽酸提供的氯離子增強(qiáng)了金、鉑等金屬原子的還原性。同樣，銅和熱濃鹽酸緩慢反應(yīng)

9、（稀鹽酸不行）也是典型的絡(luò)合反應(yīng)：2cu+4hcl(熱濃)=2hcucl2+h22hcucl2也是一個(gè)典型的絡(luò)合物。這個(gè)反應(yīng)的關(guān)鍵是溶液中要有足夠的氯離子，而氯離子有絡(luò)合作用，濃度越大，絡(luò)合作用越強(qiáng)。在氯離子的絡(luò)合作用下銅的電極電勢(shì)變小了，小于了氫，自然被鹽酸中的氫離子氧化了。絡(luò)合反應(yīng)，中學(xué)階段不要求掌握，否則會(huì)和一些中學(xué)教科書上的觀點(diǎn)發(fā)生沖突。這樣得到的電極電勢(shì)數(shù)據(jù)，仍然是比較傳統(tǒng)的，但很有實(shí)際意義，很有用處的關(guān)于電極電勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的說明，它們的定義，原來(lái)我就不多說了，化學(xué)教材以及網(wǎng)上都有。我這里只是補(bǔ)充一下：1.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)都是在298k（25攝氏度），組成電極的離子（在水溶液中）濃度

10、為1摩爾/升；氣體壓力為1個(gè)大氣壓，即約100kpa。簡(jiǎn)單的說標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是在25攝氏度，離子濃度為1摩爾/升，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的環(huán)境下測(cè)出來(lái)的，不符合這個(gè)定義的，都不算標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。其符號(hào)是：這個(gè)符號(hào)我在電腦上打不出來(lái)，就截圖吧。例如，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，實(shí)驗(yàn)室中用電位表測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)氫電極和標(biāo)準(zhǔn)鋅電極組成的原電池電動(dòng)勢(shì)為：0.7628伏特（v），則zn2+/zn電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為：請(qǐng)大家原諒我的懶惰，這些符號(hào)在電腦上打出來(lái)太痛苦了.2.對(duì)于某些和水明顯反應(yīng)的物質(zhì)，不能直接測(cè)量，要通過熱力學(xué)數(shù)據(jù)間接來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，比如鉀，鈣，鈉，還有氟，它們的電極電勢(shì)，嚴(yán)格來(lái)說都不是標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，都是間接計(jì)算出來(lái)的

11、，而不是在實(shí)驗(yàn)室測(cè)出來(lái)的。3.計(jì)算電極電勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，通常用的是氫電極，除非有說明。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是相對(duì)值，是該電極同氫電極之間的電動(dòng)勢(shì)，而不是該電極與其溶液間電位差的絕對(duì)值。4.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)隨溫度變化，但變化不是很明顯，因而象一些在20度，甚至零度得到的電極電勢(shì)，也可以算是標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)吧，但溫度也不能相差過大。比如二氟化二氧在零下100度，參與反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)觀察估算值在3v以上，明顯強(qiáng)于氟和三氟化氯，但零下100度，和攝氏25度相差遙遠(yuǎn)，因而這個(gè)數(shù)值只能是非標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。同樣在加上光照，加熱，高溫條件下得到的電位數(shù)值，也不是標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。5.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)受溶液離子濃度影響很大，比如稀硫酸中+6

12、價(jià)的硫的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為0.17，但濃硫酸其電極電勢(shì)觀測(cè)數(shù)值，甚至能達(dá)到1.2v，所以濃硫酸可以氧化氫碘酸，氫溴酸，稀硫酸卻不行。稀硝酸標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)約0.96，濃硝酸電極電勢(shì)數(shù)值可以達(dá)到約1.3，所以稀硝酸只能氧化氫碘酸，不能氧化氫溴酸，而濃硝酸可以氧化氫溴酸，甚至能將碘氧化成碘酸。但不能氧化鹽酸。硒酸中+6價(jià)的硒標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)約1.15，當(dāng)硒酸的濃度超過50%的時(shí)候，其電極電勢(shì)實(shí)驗(yàn)觀察數(shù)值已經(jīng)超過1.3，和氯/氯離子的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)1.358基本相當(dāng)，所以可以和濃鹽酸反應(yīng)，將氯離子氧化成氯氣，當(dāng)濃度達(dá)到99%的時(shí)候，硒酸的觀測(cè)電極電勢(shì)約1.45，所以硒酸越濃，和鹽酸反應(yīng)的越快，70%以上濃度的濃硒

13、酸在加熱到170度的時(shí)候，甚至可以將金氧化，生成硒酸金，這時(shí)候其觀測(cè)電位已經(jīng)超過了1.5，濃度更大的甚至接近1.6v，超過了au3+/au的電極電勢(shì)1.50，自然將金氧化。這和王水氧化金鉑的原理是不同的。6.電極電勢(shì)受酸堿濃度影響較大，許多氧化劑，還原劑在酸性，中性，堿性，強(qiáng)酸性，弱酸性環(huán)境下測(cè)得的電極電勢(shì)數(shù)值是不同的。如：臭氧在酸性環(huán)境，中性環(huán)境下，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為2.076v，在堿性環(huán)境下則為1.24v，差別較大再如：重鉻酸鉀，鉻酸根在酸性環(huán)境下，其電極電勢(shì)數(shù)值為1.33，這是在強(qiáng)酸（常用稀硫酸）環(huán)境中測(cè)試的，把硫酸換成醋酸，經(jīng)過測(cè)試計(jì)算，其電極電勢(shì)降低到了約0.9。象重鉻酸鉀這樣的，氧化劑

14、在酸性環(huán)境中使用，酸性越強(qiáng)，氧化性越強(qiáng)。7.如果反應(yīng)生成了沉淀物，則對(duì)電極電勢(shì)也有較大影響例如：銀離子/銀(ag+/ag)，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)約0.799當(dāng)銀離子碰到氯離子則會(huì)產(chǎn)生氯化銀沉淀，這時(shí)候銀離子的電極電勢(shì)發(fā)生了變化，實(shí)驗(yàn)測(cè)算數(shù)值為0.221v，明顯變小了銀離子和溴離子結(jié)合產(chǎn)生的溴化銀溶解度更小，于是測(cè)算出來(lái)的電極電勢(shì)數(shù)值也更小，為，0.071，和氫的電極電勢(shì)差不多至于和碘離子結(jié)合產(chǎn)生的碘化銀沉淀，銀離子的電極電勢(shì)數(shù)值甚至變成了負(fù)數(shù)，為-0.152也就是說，如果反應(yīng)產(chǎn)生了沉淀物，沉淀物溶解度約小，則該離子的電極電勢(shì)越小，氧化性越弱，還原性越強(qiáng)8.溶液中有絡(luò)合物（配合物）生成時(shí)，其電極電勢(shì)也

15、有明顯變化。如那個(gè)鈷，大家知道3價(jià)鈷有強(qiáng)氧化性，在酸性環(huán)境中標(biāo)準(zhǔn)i電極電勢(shì)co3+/co2+約1.83，可是當(dāng)它和氨水生成絡(luò)合物，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)迅速降低到0.058，和co化合成的絡(luò)合物，co3+的電極電勢(shì)更是變成了負(fù)數(shù)，約-0.4大家在應(yīng)用電極電勢(shì)來(lái)做題的時(shí)候，要注意：1.查表得到的數(shù)值是標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)數(shù)值（極個(gè)別不是）；如果在非標(biāo)準(zhǔn)情況下比較氧化劑，還原劑的強(qiáng)弱，需要用奈斯特（有的書翻譯成能斯特）方程來(lái)計(jì)算，中學(xué)階段不要求掌握。如：鉻酸根由于酸堿度的變化，電極電勢(shì)數(shù)值也發(fā)生變化，從1.33v降低到0.92v，就可以通過奈斯特方程計(jì)算。2.通過比較標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，只能判斷氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行，但

16、反應(yīng)速度快慢，甚至有時(shí)候是否能反應(yīng)并不與標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)一致如：高溴酸根的電極電勢(shì)數(shù)值為1.76v,(bro4)-/bro3-,，如果根據(jù)此來(lái)判斷，象臭氧，過硫酸鹽，+2銀離子均能將溴酸根氧化到高溴酸根，可實(shí)際上反應(yīng)不能進(jìn)行，這就要考慮熱力學(xué)，動(dòng)力學(xué)的原因。再如，過硫酸根標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為2.01v，高錳酸根為1.51v，判斷過硫酸根可以將二價(jià)錳氧化成高錳酸根，可實(shí)際上反應(yīng)不明顯，速度很慢，需要加銀離子作為催化劑。這也是熱力學(xué)，動(dòng)力學(xué)的原因。3.某些含氧的化合物，如高錳酸鉀，重鉻酸鉀，砷酸等，參與氧化還原反應(yīng)，不但要看電極電勢(shì)，還要考慮酸度的問題。如：砷酸氧化碘離子的反應(yīng)中，砷酸/亞砷酸，電極電勢(shì)為0

17、.56，碘/碘離子，0.535，反應(yīng)可以進(jìn)行。當(dāng)環(huán)境中酸度，也就是氫離子的濃度明顯變小的時(shí)候，碘/碘離子的電極電勢(shì)變化很小，而砷酸/亞砷酸則變化較大，如將氫離子濃度變?yōu)?0的-8次方摩爾/升，則電勢(shì)迅速降低到0.088，小于0.535，反應(yīng)反而向相反反向進(jìn)行，就是碘離子反而能將亞砷酸氧化成砷酸。好了，絮絮叨叨的說了這么多，注意的差不多說完了，下面大家等我把制作的電極電勢(shì)表發(fā)上來(lái)吧.等待中終于把電極電勢(shì)表制作完了，這一星期，抽時(shí)間就去圖書館查數(shù)據(jù)，查書籍，頭暈?zāi)X脹的。主要是不同的書數(shù)據(jù)多少都有差別，各有各的道理。比如高溴酸電極電勢(shì)有兩個(gè)數(shù)值，1.763和1.853，國(guó)內(nèi)教材中用1.763的占多數(shù)

18、；還有高碘酸有3個(gè)數(shù)值，1.60，1.64，1.70，其中用1.6的稍多；高氙酸有3.0（過去的書籍），2.6，2.422，2.36等數(shù)值，我采用了2.6.。根據(jù)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，目前能穩(wěn)定存在的最強(qiáng)氧化劑為二氟化氪，電極電勢(shì)約3.05基本和氟原子相當(dāng)。其次為低溫下的二氟化二氧（觀測(cè)溫度約零下100度）電極電勢(shì)約3.03；再次為六氟化鉑（銠，釕，銥），電極電勢(shì)約2.92；鐠4+/3+，約3.20.2，鋱4+/3+，約3.10.2.接著是氟，六氟化氙。要注意電對(duì)要弄清楚。比如三氟化氯，當(dāng)其中的氯元素從+3變成+1的時(shí)候，氧化性和氟差不多，可以將氙氧化成二氟化氙。但產(chǎn)物為氯離子的時(shí)候氧化性則弱的多只能和活潑金屬反應(yīng)。二氟化氧，產(chǎn)物為o2-的時(shí)候電極電勢(shì)