1、Fe2+ + 2e- = Fe E = -0.44 V Fe3+ + 3e- = Fe E = -0.036 V Fe3+ + e- = Fe2+ E = 0.77 V 按Fe的氧化数从高到低排列：Fe3+ 0.77 V Fe2+ -0.44 V Fe -0.036 V,4. 元素电势图,Latimer图（莱铁默图）,Mn 元素在酸性条件下的元素电势图 EA,P元素在碱性条件下的元素电势图 EB+5 +3 +1 0 -3,应用： 电极电势的间接计算Cu2+ 0.153 V Cu+ 0.521 V Cu ? Cu2+ + e- = Cu+ E1 = 0.153 V Cu+ + e- = Cu E
2、2 = 0.521V Cu2+ + 2e- = Cu E3 = ? 1E1 + 1 E2 = 2E3,E3 = (1E1 + 1 E2)/2 = (10.153 + 10.521)/2= 0.337 V,MnO2 ? Mn3+ 1.51V Mn2+ -1.18V Mn 0.025V 0.025 4 = E(MnO2/Mn3+) 1 + 1.51 1 + (-1.18) 2 E(MnO2/Mn3+) = 0.95 V, 判断元素的某种氧化态是否可以发生歧化反应A 左 B 右 C 相邻的氧化-还原对，E右 E左 , 中间物质B可以发生歧化反应，生成A和CCu2+ 0.153 V Cu+ 0.521
3、 V Cu E右 E左 , Cu+可以发生歧化反应，生成Cu2+和Cu+。,MnO2 0.95 Mn3+ 1.51 Mn2+ MnO4- 0.90 H2MnO4 2.09 MnO2酸性溶液中 Mn3+ 和 H2MnO4 都不稳定, 可以发生歧化反应。,O2 + 4H3O+ + 4e- = 6H2O E = 1.23 VMn3+ / Mn2+ = 1.50 V 1.23 VMnO4- / Mn2+ = 1.51 V 1.23 V Mn3+, MnO4-在酸性水溶液中都不能稳定存在，它们能把H2O氧化成O2，但实际上MnO4-溶液是稳定的！ Mn2+ + 2e- = Mn E = -1.18 V2
4、H3O+ + 2e- = H2 + 2H2O E = 0.00 V Mn在酸性水溶液中不能稳定存在!0 E(Ox/Red) 1.23, 在酸性水溶液中Ox和Red都能稳定存在!,例1：Br元素的EA为BrO4- 1.76V BrO3- 1.49V HBrO 1.59V Br2 1.07V Br- 完成下列问题： 1. 计算电对BrO3-/Br-的E, 写出配平的电极反应方程式？ 2. Br元素的哪种氧化态可以发生歧化反应？ 3. 写出配平的歧化反应方程式（用离子电子法)? 4. 计算该反应 25C时的平衡常数和G?,6E(BrO3-/Br-) = 41.49 + 11.59 + 11.07E(
5、BrO3-/Br-) = 1.437 (V) BrO3- + 6H+ + 6e- = Br- + 3H2O或BrO3- + 6H3O+ + 6e- = Br- + 9H2O 2. 因为1.59V 1.49V，所以HBrO可以发生歧化反应 3. HBrO + 2H2O = BrO3- + 5H+ + 4e- (a)2HBrO + 2H+ + 2e- = Br2 + 2H2O (b) (a) + (b)2, 得： 2H2O + 5HBrO + 4H+ = BrO3- + 5H+ + 2Br2 + 4H2O整理后，得：5HBrO = BrO3- + H+ + 2Br2 + 2H2O,G298.15
6、= -nFE = -4 964850.1= -3.86 104 J/mol= -38.6 kJ/mol,4. E = E(HBrO/Br2) E(BrO3-/HBrO) = 1.591.49 = 0.1 (V)n = 4 lgKOR = nE/0.0592 = 4 0.1 / 0.0592 = 6.75676KOR = 5.71 106,例2： 已知 Hg22+ + 2e- = 2 Hg E = 0.7973 V 25时，测得下列电池的 E池 = 0.3578 V () Pt / H2 (1 atm) / H3O+ (0.50 mol/L) / / Cl- (0.10 mol/L) / Hg2
7、Cl2(s) / Hg(l) (+) (1) 计算 Hg2Cl2的 Ksp。 (2) 计算电极：Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2Cl- 25时的E。 (3) 写出上述电池反应方程式以及 25C的平衡常数和G ， G ，电池所能做的最大有用功。,() H3O+(aq) + e- = 1/2H2(g) + H2O(l) E = E(H3O+/H2) 0.0592lg(PH21/2/H3O+) = 0 0.0592lg(11/2/0.50) = 0.0592lg(1/0.50) (+) Hg2Cl2(s) + 2e- = 2Hg(l) + 2Cl-(aq) E+ = E(Hg2Cl2/H
8、g) 0.0592/2lgCl-2 = E(Hg2Cl2/Hg) 0.0592lg0.10 E池 = 0.3578 V = E+ E = E(Hg2Cl2/Hg) 0.0592lg0.10 + 0.0592lg(1/0.50) 所以，(2) E(Hg2Cl2/Hg) = 0.2808 (V),(1) Hg2Cl2(s) + 2e- = 2Hg(l) + 2Cl-(aq) E = 0.2808 V Hg22+(aq) + 2e- = 2Hg(l) E = 0.7973 V,上述两个电极反应本质上是一样的，即E相等！,E(Hg22+/Hg) = E(Hg22+/Hg) 0.0592/2lg(1/H
9、g22+)Ksp = Hg22+Cl-2 于是， E(Hg22+/Hg) = E(Hg22+/Hg) 0.0592/2lg(Cl-2/Ksp) = E(Hg22+/Hg) + 0.0592/2lgKsp 0.0592/2lg(Cl-2),E(Hg2Cl2/Hg) = E(Hg2Cl2/Hg) 0.0592/2lgCl-2,E(Hg22+/Hg) = E(Hg2Cl2/Hg)，所以 E(Hg2Cl2/Hg) = E(Hg22+/Hg) + 0.0592/2lgKsp Ksp = 3.55 10-18,解法二： () H3O+(aq) + e- = 1/2H2(g) + H2O(l) E = E(
10、H3O+/H2) 0.0592lg(PH21/2/H3O+) = 0 0.0592lg(11/2/0.50) = 0.0592lg(1/0.50) 正极本质上可以看成如下电极反应： (+) Hg22+(aq) + 2e- = 2Hg(l) E+ = E(Hg22+/Hg) 0.0592/2lg(1/Hg22+) = E(Hg22+/Hg) 0.0592/2lg(Cl-2/Ksp) = 0.7973 0.0592/2lg(0.102/Ksp),E池 = 0.3578 V = E+ E = 0.7973 0.0592/2lg(0.102/Ksp) + 0.0592lg(1/0.50) 所以，(1)
11、 Ksp = 3.5510-18,(2) Hg2Cl2(s) + 2e- = 2Hg(l) + 2Cl-(aq) E = ? Hg22+(aq) + 2e- = 2Hg(l) E = 0.7973 V,上述两个电极反应本质上是一样的，即E相等！,E(Hg2Cl2/Hg) = E(Hg22+/Hg) + 0.0592/2lgKsp = 0.7973 + 0.0592/2lg(3.5510-18)= 0.2808 (V),(3) (+) ()2, 得电池反应方程式： Hg2Cl2(s)+H2(g)+2H2O(l)=2Hg(l)+2Cl-(aq) + 2H3O+(aq) E = E(Hg2Cl2/Hg) E(H3O+/H2) = 0.2808 0 = 0.2808 V n = 2, lgKOR = nE/0.0592KOR = 3.07109,G = -nFE = -2964850.2808 = -5.42104 J/mol,G = -nFE = -2964850.3578 = -6.90104 J/mol,W电 = nFE = 2964850.3578 = 6.90104 J,P455/11 解法一,上述两个电极反应本质上是一样的，即E相等,解法二：,(3) = (1) (2),
