吉林大學(xué)無機化學(xué)課件

1、1第5章 電化學(xué)與金屬腐蝕5.1原電池原電池 一、組成和反應(yīng) 1.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2n能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)才具有能量，即G Cl2 Fe3+ I2 Cu2+ Sn4+ Zn2+還原能力：Mn2+ Cl- Fe2+ I- Cu Sn2+ Zn20二、氧化還原反應(yīng)方向判斷 反應(yīng)方向性：rG (還原劑) 此時，E 正極 負(fù)極 0 ，這樣 rG-nFE Cl2/Cl-=1.36 反應(yīng)可自發(fā)21標(biāo)態(tài)下：2Fe3+2I2Fe2+I2 自發(fā)否？ Fe3/Fe2 I2 /I Fe3+可以氧化 I。已知: I2 /I= 0.54 V, Fe3/Fe2= 0.77 V 在上述體系中加入KCN，使cCN-=1.0

2、K穩(wěn)Fe(CN)63= 1.01042 , K穩(wěn)Fe(CN)64= 1.01035此時反應(yīng)能否自發(fā)？此時cFe3+= cFe2+=1/K穩(wěn)IIIIIIII636)(1穩(wěn)穩(wěn)KKccCNCNFe22氧化劑的 Fe3/Fe2 Fe3/Fe2+0.0592lg 0.77+0.0592lg 0.77+0.0592(-7) 0.36 V還原劑I2/I- I2 /I - 0.54 Fe3/Fe2+此時Fe3+不能氧化I23FeFeccIIK1IIIK1穩(wěn)穩(wěn)K穩(wěn)Fe(CN)63= 1.01042 , K穩(wěn)Fe(CN)64= 1.0103523三、反應(yīng)程度K的求法rG RTlnK rG nFE RTlnK nF

3、E 2.303 RTlgK nFE 298K時lgK 0592.02.298314.8303.296485oonEnE公式0592. 0lgonEoK24例：求反應(yīng)2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+平衡常數(shù)解：根據(jù)反應(yīng)設(shè)計電池如下：(-) CuCu2+Fe3+ ，F(xiàn)e2+Pt (+) E = 正極 負(fù)極 Fe3+/Fe2+ Cu2+/Cu 0.7710.3410.430V lgK =n E/0.0592 =20.430/0.0592=14.55 K 3.6101425例：求溶度積 Ksp 如：AgCl Ag Cl 解：據(jù)反應(yīng)設(shè)計電池(-) Ag Ag Cl AgClAg (+) E

4、 = 正極負(fù)極AgCl /Ag Ag/Ag =0.2220.7990.577K n E/0.05919.78 Ksp K 1.710-1026四、元素電位圖A Cu2+ 0.152 Cu+ 0.521 Cu 0.34 B Cu(OH)2 -0.08 Cu2O -0.358 CuA MnO4-_0.56_MnO42-_2.26_MnO2 _0.95_Mn3+_1.51_Mn2+ -1.18_M (不穩(wěn)定) （不穩(wěn)定） _1.51_27 4.4 化學(xué)電源一、一次電池1.鋅錳電池(-) ZnZnCl2 ,NH4ClMn2O3 MnO2Ag (+)2.鋅汞電池(-) ZnZnO ,KOHHgO HgC (+)28二、二次電池1.鉛蓄電池(-) PbPbSO4 ,H2SO4(1.251.30gcm-3) PbO2 (+)2.鉻鎳電池(-) CdCd(OH)2, KOH(1.191.21gcm-3), Ni(OH)2 NiO(OH) C(+)三、燃料電池連續(xù)的電池(-) CH2(p)| KOH