文档介绍：氧化还原反应及电化学基础氧化还原反应及电化学基础一、氧化数及氧化还原反应方程式的配平 1 氧化还原反应 2 氧化数 3 氧化还原反应方程式的配平二、电池电动势(?)与电极电势(?) 1 原电池 2 电池电动势 3 电极电势 4 标准电极电势三、标准电极电势与氧化还原平衡 1 ?与?G2 平衡常数与标准电池电势氧化还原反应及电化学基础氧化还原反应及电化学基础四、电极电势的计算 1 由标准 Gibbs 自由能变( ?G ?)计算 2 由已知电对的 E ?计算五、影响电极电势的因素 1 Nernst 方程 2 浓度对电极电势的影响 3 酸度对电极电势的影响六、电极电势的应用 1 比较氧化剂、还原剂的强弱 2 判断氧化还原反应的方向 3 K sp的确定 4 K a的测定一、氧化数及氧化还原反应方程式的配平 1 氧化还原反应–( Electron Transfer) 得到电子失去电子 20世纪初化合价降低化合价升高 19世纪中从氧化物夺取氧与氧化合 18世纪末还原反应氧化反应年代认识不断深化 Fe Fe 2+ + 2e Cu 2+ + 2e Cu 氧化氧化还原氧化、还原半反应 Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 氧化还原反应还原态= 氧化态+ n e, 电子转移 ( 酸=碱+ n H + ,质子转移) 氧化态、还原态的共轭关系历史发展还原 2 2 氧化数与电子转移氧化数与电子转移 Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 2个“e”的转移 H 2 + O 2 ? H 2 O 共价键+1 -2 “形式电荷”称为“氧化数”(电子偏移情况的反映) 经验规则: 各元素氧化数的代数和为零。 1)单质中,元素的氧化数等于零。( N 2、H 2、O 2等) 2)二元离子化合物中,与元素的电荷数相一致。 NaCl CaF 2 +1,-1 +2,-1 3) 共价化合物中,成键电子对偏向电负性大的元素。 O: -2 (H 2O 等); -1 (H 2O 2); - (KO 2超氧化钾) H: +1, 一般情况; -1,CaH 2 、NaH 思考题: 思考题: 确定氧化数确定氧化数(1) Na 2S 2O 3 Na 2S 4O 6 +2 + (2)K 2 Cr 2O 7 Cr O 5 +6 +10 (3)KO 2KO 3 - -1/3 注意: 1)同种元素可有不同的氧化数; 2)氧化数可为正、负和分数等; 3)氧化数不一定符合实际元素的电子转移情况。 S 2O 3 2- S 的氧化数为+2, SO - -O OS +4,(+6)0,(-2) 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例: 在酸性介质中, K 2 Cr 2O 7氧化 FeSO 4, 生成 Fe 2 (SO 4) 3和绿色 Cr 2 (SO 4) 3, 配平此反应方程式。解: 1)写出反应物、产物及反应条件 Cr 2O 7 2- + Fe 2+ + H + = Fe 3+ + Cr 3+ 2 )写出各氧化数 Cr 2O 7 2- + Fe 2+ + H + = Fe 3+ + Cr 3+ +6 3 )配平氧化剂、还原剂前系数 Cr 2O 7 2- + 6 Fe 2+ + H + = 6 Fe 3+ + 2 Cr 3+ 4)用H 2O等进行总配平 Cr 2O 7 2- + 6 Fe 2+ + 14H + = 6 Fe 3+ + 2 Cr 3+ + 7H 2O 思考题: 思考题: 配平方程式、改错配平方程式、改错 1)原来: 2 Cr 3+ + 3Cl 2 + 8OH - = 2CrO 4 2- + 6Cl - + 8H + 分析: 碱性条件、酸性条件? 若在碱性条件下, Cr 3+ ? Cr(OH) 3 Cl 2? Cl - + ClO - Cl - 改正: 碱性介质中: 2 Cr(OH) 3 + 3Cl 2 + 10 OH - = 2CrO 4 2- + 6Cl - + 8 H 2