文档介绍：第六章氧化还原滴定法
氧化还原滴定法:以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。
第一节能斯特(Nernst)公式
条件电极电位及影响条件电极电位的因素
一、能斯特公式
氧化剂和还原剂的氧化还原能力,可用有
关电对的电极电位 E 来衡量。
对于电对: Ox + ne = Red
(1) 电对的电位愈高,其氧化态 Ox 的
氧化能力愈强;
(2) 电对的电位愈低,其还原态 Red 的
还原能力愈强;
(3) 氧化剂可以氧化电位比它低的还原
剂;
(4) 还原剂可以还原电位比它高的氧化
剂;
根据有关电对的电极电位,可以判断氧化还原反应进行的方向、次序和反应进行的程度。
Ox + ne = Red
式中,E 是电对的电极电位;E0 是电对的标准电极电位;R 为气体常数;F 为法拉弟常数;n 为反应中的电子转移数。
电极电位的测量
Pt
Pt
NHE
(Normal Hydrogen Electrode)
H3O+ (a=1)
Fe2+ (a =1)
Fe3+ (a =1)
H2(g) 1atm
Salt Bridge
标准氢电极的电势在任何温度下均指定为零
当 T=298K 时:
当氧化态或还原态为纯固体或纯金属时,其活度a为1
Nernst 方程式
能斯特公式的写法:
1 金属- 金属离子体系
Zn2+ +2e = Zn
2 气体- 离子体系
2H+ (aq)+2e = H2 (g)
3 离子- 离子体系
Fe3+ +e = Fe2+
4 金属- 金属难熔盐体系
Ag +Cl- = AgCl + e
由于溶液中各种组分的浓度而不是活度,忽略离子强度的影响,以浓度[X]代替活度aX进行计算。
二、条件电极电位 Eo’
Eo’表示在一定条件下,当氧化态和还原态的浓度均为1 mol/L时,校正了活度系数及副反应的影响后的实际电极电位。
aOx =[Ox]·Ox =cOx· Ox /Ox
aRed=[Red]·Red =cRed· Red /Red
为活度系数;为副反应系数:
[Ox] = cOx / Ox; [Red] = cRed / Red
=Eo(条件电势)

lg

lg
n
cOx
n
E=Eo +
+
 OxRed
 Red Ox
cRed
Eo’的大小:
反映了在外界因素(离子强度及其他副反应)的影响下,氧化还原电对的实际氧化还原能力。
使用 Eo’比使用 Eo 能正确地判断氧化还原反应的方向、次序和反应完成的程度。
条件电势:特定条件下,cOx=cRed= 1mol·L-1 或浓度比为1时电对的实际电势,用E表示,它反应了离子强度及各种副反应影响的总结果,与介质条件和温度有关。