電極電勢的應(yīng)用

1、 第二節(jié)第二節(jié) 電極電勢的應(yīng)用電極電勢的應(yīng)用一、比較氧化劑和還原劑的相對強弱一、比較氧化劑和還原劑的相對強弱 電對的電對的 值越大，表示電對中氧化態(tài)值越大，表示電對中氧化態(tài)物質(zhì)的氧化能力越強，是強氧化劑；其物質(zhì)的氧化能力越強，是強氧化劑；其相應(yīng)的共軛還原態(tài)物質(zhì)的還原能力越弱，相應(yīng)的共軛還原態(tài)物質(zhì)的還原能力越弱，是弱的還原劑。反之，是弱的還原劑。反之， 值越小，表示值越小，表示電對中還原態(tài)物質(zhì)的還原能力越強，是電對中還原態(tài)物質(zhì)的還原能力越強，是強還原劑；其相應(yīng)的共軛氧化態(tài)物質(zhì)的強還原劑；其相應(yīng)的共軛氧化態(tài)物質(zhì)的氧化能力越弱，是弱的氧化劑。氧化能力越弱，是弱的氧化劑。 從電極電勢來看，氧化態(tài)物質(zhì)的

2、從電極電勢來看，氧化態(tài)物質(zhì)的氧化能力從上到下逐漸增強，還原氧化能力從上到下逐漸增強，還原態(tài)的還原能力從下到上逐漸增強。態(tài)的還原能力從下到上逐漸增強。即即Li是最強的還原劑，是最強的還原劑，Li是最弱是最弱的氧化劑；的氧化劑；F2是最強的氧化劑，是最強的氧化劑，F(xiàn)-則是最弱的還原劑。則是最弱的還原劑。二、判斷氧化還原反應(yīng)進行的方向二、判斷氧化還原反應(yīng)進行的方向方向：較強的氧化劑與較強的還原劑作用，方向：較強的氧化劑與較強的還原劑作用，生成較弱的還原劑與較弱的氧化劑。位于生成較弱的還原劑與較弱的氧化劑。位于第二縱行左下方的氧化劑可以氧化其右上第二縱行左下方的氧化劑可以氧化其右上方的還原劑；同樣位于

3、右上方的還原劑可方的還原劑；同樣位于右上方的還原劑可以還原其左下方的氧化劑。而且氧化劑和以還原其左下方的氧化劑。而且氧化劑和還原劑在表中的位置相隔越遠，它們之間還原劑在表中的位置相隔越遠，它們之間的得失電子自發(fā)反應(yīng)趨勢越大。的得失電子自發(fā)反應(yīng)趨勢越大。例例3-7判斷標(biāo)準態(tài)下反應(yīng)判斷標(biāo)準態(tài)下反應(yīng) Fe+Cu2+ Fe2+Cu自發(fā)進行的自發(fā)進行的 方向方向解：查表知解：查表知 Fe22e Fe 0.447V Cu22e Cu 0.3419V 0.3419（0.447） 0.7889V 因為因為 所以電對所以電對 Cu2/Cu為正極，發(fā)生還原反應(yīng)；為正極，發(fā)生還原反應(yīng)； 電對電對Fe2/Fe為負極，

4、發(fā)生氧化反應(yīng)。為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)。故反應(yīng)正向自發(fā)進行故反應(yīng)正向自發(fā)進行/FeF/CuCu22eE/FeF/CuCu22e例例3-8 判斷下列反應(yīng)在判斷下列反應(yīng)在298.15K時自發(fā)進時自發(fā)進行的方向。行的方向。Pb2+(0.001molL-1)SnPbSn2（0.100molL-1）解：查表知解：查表知 Pb22e Pb 0.1262V Sn22e Sn 0.1375V由于是非標(biāo)準態(tài)下的反應(yīng)，需根據(jù)由于是非標(biāo)準態(tài)下的反應(yīng)，需根據(jù)Nemst方程方程式計算非標(biāo)準態(tài)下電對的式計算非標(biāo)準態(tài)下電對的 值，才能進行判值，才能進行判斷：斷： 因為因為 所以電對所以電對Sn2+/Sn為正極，發(fā)生還原為正極，

5、發(fā)生還原 反應(yīng)；反應(yīng)；電對電對Pb2/Pb為負極，發(fā)生氧化為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)。故反應(yīng)按所寫方程式逆向反應(yīng)。故反應(yīng)按所寫方程式逆向進行。進行。/PbPb/SnSn22三、判斷氧化還原反應(yīng)進行的程度三、判斷氧化還原反應(yīng)進行的程度例：例：39判斷反應(yīng)判斷反應(yīng)ZnCu2 Zn2Cu在在298.15K時進行的程度。時進行的程度。解：根據(jù)解：根據(jù)Nermst方程方程反應(yīng)開始時，由于反應(yīng)開始時，由于故反應(yīng)能正向進行。但隨著反應(yīng)的進行故反應(yīng)能正向進行。但隨著反應(yīng)的進行， Cu2不斷降低，不斷降低，Zn2不斷升高，不斷升高，從而使從而使 不斷降低，不斷降低， 不斷不斷升高，當(dāng)達到升高，當(dāng)達到 時，時，反應(yīng)即達

6、到平衡，此時：反應(yīng)即達到平衡，此時：/ZnZn/CuCu22/CuCu2/ZnZn2/ZnZn/CuCu22Zn2/Cu2的比值就是此反的比值就是此反應(yīng)的平衡常數(shù)。由于數(shù)值很大，說應(yīng)的平衡常數(shù)。由于數(shù)值很大，說明此反應(yīng)進行得很徹底。根據(jù)上面明此反應(yīng)進行得很徹底。根據(jù)上面計算，可以導(dǎo)出利用標(biāo)準電極電勢計算，可以導(dǎo)出利用標(biāo)準電極電勢來計算平衡常數(shù)來計算平衡常數(shù)K值公式：值公式：式中：式中： 氧：氧：反應(yīng)中氧化劑電對的反應(yīng)中氧化劑電對的 標(biāo)準電極電勢；標(biāo)準電極電勢； 還：還：反應(yīng)中還原劑電對的反應(yīng)中還原劑電對的 標(biāo)準電極電勢；標(biāo)準電極電勢； n：反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)：反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù) 由上式可以看出，兩個電對的由上式可以看出，兩個電對的 值相差越值相差越大，平衡常數(shù)大，平衡常數(shù)K值也越大，反應(yīng)進行的越值也越大，反應(yīng)進行的越徹底。計算表明，對于徹底。計算表明，對于n2的反應(yīng)的反應(yīng) 差差值為值為0.2V時，或者當(dāng)時，或者當(dāng)n=1, 差值為差值為0.4V時，均時，均有有k