文档介绍：三、氧化还原反应方向及影响因素
§2 氧化还原平衡
所以:Cu2+的氧化能力大于Zn2+,Zn的还原能力大于Cu。
若反应设计合理的话:
应该是氧化能力强的Cu2+作氧化剂,还原能力强的Zn作还原剂。故上述反应正向进行(向右进行)。
较强的氧化剂与较强的还原剂作用生成较弱的还原剂和较弱的氧化剂。
例如:判断反应: Cu2++Zn=Cu+Zn2+ 的反应方向
1. 影响反应方向的因素
影响因素主要归为两大类:
①氧化剂、还原剂浓度的影响(包括单纯浓度的变化、沉淀的生成、络合物的生成等的影响)
②溶液酸度的影响
§2 氧化还原平衡
否则,反应逆向进行:从右左
要求:E或E0f>~
在不同的条件下,反应方向有可能发生变化。
显然当两电对E0f值相差不大时,改变浓度就可改变反应方向。当两电对的E较大时,通过单纯改变浓度来改变反应方向是无意义。
⑴单纯浓度改变的影响
例: Pb2+ + Sn═ Pb +Sn2+ EPb2+/Pb= - ESn2+/Sn= -
ⅰ.当 Pb2+= Sn2+ =1mol/L时,EPb2+/Pb> ESn2+/Sn
故反应正向进行。
ⅱ. 当 Sn2+ =1mol/L, Pb2+=,
EPb2+/Pb= - ESn2+/Sn= - ESn2+/Sn>EPb2+/Pb
故反应逆向进行。
§2 氧化还原平衡
⑵沉淀生成的影响
例:碘量法测定铜: 2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓+ I2
电对:Cu2+ + e = Cu+ Cu+ + I- = CuI↓
ECu2+/Cu+ =
I2 + 2e = 2I- EI2/ I- =
理论上:>,反应应逆向进行。
实际上:反应正向进行。
原因: 由于CuI 难溶化合物的生成,使 Cu+ ↘→ECu2+/Cu+↗。
§2 氧化还原平衡
ECu2+/Cu+ = ECu2+/Cu+ +
= ECu2+/Cu+ +
设无副反应发生, Cu2+ = I- = 1mol/L时,
E= EfCu2+/Cu+ = ECu2+/Cu+ +
= + =
ECu2+/Cu+ ,高于EI2/ I- =
>,故反应正向进行。
§2 氧化还原平衡
例:H3AsO4 + 2I- +2H+ = H3AsO4 + I2 + H2O
EAs(Ⅴ)/As(Ⅲ) = ,EI2/ I- =
设除 H+ 外,其余物质的浓度均为1mol/L。
ⅰ. 当 H+ =1mol/L时,
EAs(Ⅴ)/As(Ⅲ) = EAs(Ⅴ)/As(Ⅲ) =>EI2/ I- = EI2/ I- =
反应正向进行
§2 氧化还原平衡
⑶溶液酸度的影响
溶液酸度对有H+或OH-参与的半反应影响较大,对无H+或OH-参与的半反应基本没有影响。
ⅱ. 当 H+ =10-8mol/L时,
EAs(Ⅴ)/As(Ⅲ) = EAs(Ⅴ)/As(Ⅲ) +
= EAs(Ⅴ)/As(Ⅲ) + =
EAs(Ⅴ)/As(Ⅲ) =﹤EI2/ I- =
反应逆向进行
在设计的反应中,氧化剂一方电对的电极电位要大于还原剂一方电对的电极电位
§2 氧化还原平衡
⒈氧化还原反应的次序
§2 氧化还原平衡
在实际工作中,当溶液中含有不止一种氧化剂或还原剂,电位差大的两种物质首先反应。
例:重铬酸钾法测定铁矿石中的铁时,铁矿石经酸溶解后
ⅰ Fe3+ Fe2+,为使反应进行完全,应使SnCl2过量。
ⅱ溶液中有Sn2+、Fe2+还原剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+时,Sn2+会否干扰?
可见Cr2O72-是最强的氧化剂,Sn2+是最强的还原剂,二者电位差最大。
当用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+时,Sn2+会干扰测定。必须在滴定前将过量Sn2+的除去,才会得到准确的结果。
另外,可以利用氧化还原反应进行的次序进行选择性的滴定
2. 氧化还原反应进行的程度
⑴氧化还原反应平衡常数
§2 氧化还原平衡
在氧化还原滴定分析中,要求反应定量且进行完全。氧化还原反应进行的程度,可用它的平衡常数的大小来衡量。
氧化还原反应: n2Ox1 + n1Red2 = n2Red1 + n1Ox2
平衡常数:
该反应由两个电对组成: