电极电势

1、9.4 电极电势的能斯特方程,、电极电势 电极电势与界面电势差,（相序）,电极结构：,规定：任何温度下，,对于任意电极作为正极，氢电极作负极,2.标准氢电极和任意电极电势,为氢标准电极,注意：,为还原电势,标准电极电势表,为强度因素,（氧化反应）,（还原反应）,两个例子：,ln,ln,二、电极电势的能斯特方程,对于任意一个电极：,-,=,298K时：,-,三、可逆电极的种类, 金属电极 a . 电极结构,b . 电极反应,C . 能斯特方程,Hg，K(a)K+ (a),Na(Hg)(a)Na+ (a),1.第一类电极,（有一个相界面）, 气体电极,b. 电极反应,C . 能斯特方程,a . 电极结构,。

2、第三章 电极电势与 电池电动势,第一节 电极电势一、原电池 （一）原电池的概念原电池：借助于氧化还原反应将化学能直接转变为电能的装置。,负极：Zn-2e Zn2 （氧化）正极：Cu22e Cu（还原）原电池:ZnCu2 Zn2Cu（氧化还原）,盐桥的作用是中和溶液中过剩的电荷，沟通电路，保持两溶液的电中性，保证了Zn的氧化和Cu2的还原继续进行。,原电池的装置可用符号表示： (-)ZnZnSO4(c1)CuSO4(c2)Cu(+) “”表示两相的界面， “”表示盐桥，(+)和()分别表示正负极。习惯上把负极写在左边，正极写在右边。,盐桥两边分别为2个半电池（即两 个电极），每。

3、电极电势变化对电极反应速率的影响电极上电势变化是怎样影响反应速率的？布特勒尔(Butler)和伏尔默(Volmer)假设得电子或失电子的步骤均为基元步骤，并应用化学动力学中的过渡态理论导出了电极过程动力学的基本方程-“布特勒尔-伏尔默方程“- 以说明这一问题。布特勒尔-伏尔默提出的模型简单，能说明一些实验规律，为一重要关系式。但分析问题时仅从能量观点出发，没有虑及可能存在的过程细节，故有一定的局限性。在化学动力学中，反应速率 r 与反应速度常数 k 以及反应级数 n 之间有如下关系：对于以下电极基元反应，在不考虑电子的作用时。

4、5.2 原电池和电极电势,lyon,无机化学,原电池,将锌片放在硫酸铜溶液中，可以看到硫酸铜溶液的蓝色逐渐变浅，析出紫红色的铜，表明Zn与CuSO4溶液之间发生了氧化还原反应：,一、原电池、电池符号,Zn与Cu2+之间发生了电子转移。但这种电子转移不是电子的定向移动，不能产生电流。反应中化学能转变成热能，并在溶液中耗散掉了。,若该氧化还原反应在特定装置内进行时，会发现当电路接通后，检流计指针发生偏转。,保证盐桥两侧溶液为电中性，维持电路的回路,这种借助于氧化还原反应自发产生电流的装置称为原电池。,电子流出，负极，氧化反应,电子。

5、4.1原电池和电极电势,4.1.1 原电池1 原电池的组成和电极反应Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+ Cu(s)G (298.15K)=-212.55kJmol-1,如果将锌板直接插入Cu2+溶液中,第四章 电化学 金属腐蚀,如果将锌板与Cu2+溶液分开，,锌板插入Zn2+液中，铜板插入Cu2+液中，用导线将它们联接起来。,盐桥：通常为一U型玻璃管，里面灌满一种不与两边溶液发生反应的电解液（最常用的是少量琼脂和饱和KCl溶液形成的胶体溶液），起到连通两边溶液的作用。 盐桥中的K+和Cl-分别向CuSO4、ZnSO4溶液扩散，从而保持溶液的电中性，这样反应就能不断进行下去，电子不断地定向运。

6、,2.氧化型和还原型物质的浓度、分压,3.酸度对某些电对的电极电势有影响,氧化型 + ne- 还原型,Nerns方程,氧化型 + ne- 还原型,当 R = 8.314 J K-1 mol-1F = 96485 J V-1 T= 298.15 K,Nerns方程,氧化型 + ne- 还原型,1. 气体物质用分压(Pa)表示 并除以 p (105 Pa) 溶液中的物质用浓度(molL-1)表示 并除以c (1molL-1),注意：,注意：,2. 纯固体或纯液体物质不写入,注意：,3.电极反应中电对以外物质也应写入，但溶剂(如H2O)不写入,注意：,1.浓度,+1.86,+1.92,1.0,0.1,3,+2.04,+1.92,0.01,1.0,2,+1.92,(Co3+/Co2+)/V,+1.92, (Co3+/Co2+)/V,1.0,c。

7、侵缨烛媚孰翻蓖失洪邻泥思洁摊盐蹋舆赵邱卯氏摘吹洁愁蝶高亏幼突读虐氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势第五章第五章 氧化还原与电极电氧化还原与电极电势势 本章知识点与考核要求本章知识点与考核要求氧化还原反应氧化还原反应 电极电势电极电势 电极电势的应用电极电势的应用 荷软构庞韵嘘货遣干焚偶网落赠渡僧肺曾盂墩协寨孪勃榆誊二三酸疽举就氧化还原与电极电势氧化还原与电极电势5.氧化还原与电极电势第一节 基本概念一、氧化数1. 定义 氧化数是元素的一个原子的形式荷电数，是 将每一个化学键中的电子指定给电负性较大 的原子而。

8、氧化还原和电极电势,第七章,教学基本要求,熟悉氧化值和氧化还原反应的意义， 熟练计算元素氧化值，掌握离子电子法配平氧化还原反应式。掌握电池组成式的书写，了解电极电位产生的原因，熟悉标准电极电位概念，掌握用标准电极电位判断氧化还原反应的方向。了解电动势与自由能的关系，掌握通过标准电动势计算氧化还原反应平衡常数的方法。掌握电极电位的 Nernst 方程、影响因素及有关计算。了解电位法测量溶液 pH值的原理。,化合价和氧化数,第一节 氧化还原反应 oxidation-reduction reaction,化合价,氧化数 oxidation number,原子间相互结。

9、6.2影响电极电势的主要因素 AFFECTED FACTOR OF ELECTRODE POTENTIAL,2020/2/10,2,上节,下节,6.2.1能斯特方程式 6.2.2条件电极电势,返回章,6.2影响电极电势的主要因素,2020/2/10,3,对电极反应:aOx + ne- bRed,在离子强度可忽略的情况下,Nernst关系式为:,式中: E 为非标准态时的电极电势(V);E 为标准电极电势(V);n为电极反应转移的电子数;R = 8.314JK-1mol-1,F = 96485C mol-1,.,休息,6.2.1能斯特方程式,2020/2/10,4,式中:Ox、Red分别代表了半反应中氧化型和还原型一侧各组分平衡浓度幂的乘积(固体、纯液体以及溶剂水除外).如,对MnO4- + 8H。

10、标准电极电势表 -酸性溶液中(298K) 碱性溶液中(298K)1 在酸性溶液中 (298K) 电对 方程式 E/VLi(I)(0) Li e Li 3.0401Cs(I) (0) Cs e Cs 3.026Rb(I)(0) Rb e Rb 2.98K(I)(0) K e K 2.931Ba(II)(0) Ba2 2e Ba 2.912Sr(II) (0) Sr2 2e Sr 2.89Ca(II)(0) Ca2 2e Ca 2.868Na(I)(0) Na e Na 2.71La(III)(0) La3 3e La 2.379Mg(II) (0) Mg2 2e Mg 2.372Ce(III)(0) Ce3 3e Ce 2.336H(0)(I) H2(g)2e 2H 2.23Al(III)(0) AlF63 3e Al6F 2.069Th(IV)(0) Th4 4e Th 1.89。

11、1 在酸性溶液中 (298K) 电对 方程式 Eq/V Li(I)(0) LieLi 3.0401 Cs(I)(0) CseCs 3.026 Rb(I)(0) RbeRb 2.98 K(I)(0) KeK 2.931 Ba(II)(0) Ba22eBa 2.912 Sr(II)(0) Sr22eSr 2.89 Ca(II)(。

12、电极电势,Cu Zn 原电池Cu2+ (aq) + Zn (s) Zn2+ (aq) + Cu（s）H= - 218.66kJmol-1,盐桥(饱和KCl溶液琼脂胶冻)的作用是中和溶 液中过剩的电荷，沟通电路，保持两溶液的电中 性，保证了Zn的氧化和Cu2的还原继续进行。,CuZn原电池的符号为：,4,若组成电极物质中无金属时，应插入惰性电极。,2Fe2+(aq)+Cl2(g)=2Fe3+(aq)+2Cl-(aq),电极中含有不同氧化态同种离子时，高氧化态离子靠近盐桥，低氧化态离子靠近电极，中间用“ ，”分开。,Sn4+(c1)，Sn2+(c2) | Pt (+),5,气体物质应靠近电极，后面应注明压力。中间用“ ，”分开气体物质和电极。,。

13、 7 7电极电势和液体的接界电势 电极电势原电池电动势的计算液体的接界电势及其消除 一 电极电势1 电动势的产生 在原电池的构成装置中 存在着几种界面 金属导线 金属电极 金属电极 溶液 溶液 溶液 在这些界面上由于各种原因都会产生双电层 都会产生电势差 以铜锌电池为例 1 2 3 4 Cu Zn ZnSO4 b1 CuSO4 b2 Cu 电池的电动势等于各个界面上双电层电势差的代数和 E 1 2。

14、 7. 4 电极电势的应用,判断氧化剂、还原剂的相对强弱,判断氧化还原反应进行的方向,确定氧化还原反应进行的限度,元素电势图,判断正负极和计算电动势,判断氧化剂、还原剂的相对强弱,E 小的电对对应的还原型物质还原性强；,E 大的电对对应的氧化型物质氧化性强。,氧化能力增强,还原能力增强,最强的氧化剂,最强的还原剂,代数值增强,0.5355, 1.066, 0.771,例：,电对 I2/I-， Br2/Br-， Fe3+/Fe2+,氧化能力顺序：,若有一种氧化剂，如KMnO4，反应顺序：I-Fe2+ Br- 若有一种还原剂，如Zn，反应顺序：Br2 Fe3+ I2,Br2Fe3+I2,还原能力顺序：,I-Fe2+B。

15、- 标准 -标准电极电势表 -1 在酸性溶液中 (298K) 电对 方程式 E/VLi(I)(0) Li e Li 3.0401Cs(I)(0) Cs e Cs 3.026Rb(I)(0) Rb e Rb 2.98K(I)(0) K e K 2.931Ba(II)(0) Ba2 2e Ba 2.912Sr(II)(0) Sr2 2e Sr 2.89Ca(II)(0) Ca2 2e Ca 2.868Na(I)(0) Na e Na 2.71La(III)(0) La3 3e La 2.379Mg(II) (0) Mg2 2e Mg 2.372Ce(III)(0) Ce3 3e Ce 2.336H(0)( I) H2(g) 2e 2H 2.23Al(III)(0) AlF63 3e Al 6F 2.069Th(IV)(0) Th4 4e Th 1.899Be(。

16、2019/6/29,第四节化学平衡的移动,5.2 原电池和电极电势,第5章 氧化还原反应和电化学基础,2,CuSO4,保温瓶,温度计,锌粉,测定 CuSO4 溶液和 Zn 反应热效应的装置,Cu2+ + Zn Cu + Zn2+,5.2.1 原电池,3,Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s),f Hm/(kJmol1) 0 64. 8 153. 9 0,r Hm = (153. 9) 64. 8 = 218. 7 kJmol1,在298.15K下，可计算出产生的热量为,4,原电池是利用氧化还原反应将化学能转换成电能的装置。,盐桥的作用,盐桥内含 KCl 或 NaNO3 溶液，可用琼脂溶胶或 多孔塞保护、维持电流畅通。,1. 原电池的概念,5,电极 电极反应正极(Cu极) Cu2+。

17、氧化还原与电极电势1.25时将铂丝插入 Sn4+和 Sn2+离子浓度分别为 0.1mol/L 和 0.01mol/L 的混合溶液中，电对的电极电势为（ ） 。A B )/(24Sn 2/05916.)/(24SnC D05916. 解答或答案：B2.对于电池反应 Cu2+Zn = CuZn 2+下列说法正确的是（ ） 。A当C u2+ = Zn2+，反应达到平衡。B （Cu 2+/Cu）= （ Zn2+/Zn）, 反应达到平衡。C (Cu2+/Cu）= （Zn 2+/Zn）, 反应达到平衡。D 原电池的标准电动势等于零时，反应达到平衡。解答或答案：C3.今有原电池()Pt,H 2() H (c) Cu2+(c) Cu() ,要增加原电池电动势，可以采取的措施是（ ） 。A 增大 H 离子。

18、s、p区元素,电极电势的产生 （双电层模型）,表面电势：电子逃逸金属表面,相间电势：金属和其盐溶液间的电势。,Zn Zn2+(aq) + 2e,电极电势 就是由金属的表面电势和金属与溶液界面处的相间电势所组成。,活泼金属,不活泼金属,(溶解倾向大于沉积倾向),标准电极电势,指定温度(25C)，浓度均为 1 mol/L, 气体的分压都是标准压力（100 kPa), 固体及液体都是纯净物状态下的电极电势。用 E(V)来表示。无法测定其绝对值，只有相对值。规定 “H+/H2(p)(标准氢电极）= 0”1) 标准氢电极:,2 H+ + 2e H2 E(H+/H2) = 0.0000 (V),铂片上表面镀一层海绵状铂。

19、0538ff5900408673095a06a8ea2ac5b8.pdf千草工作室 草心 1下表中所列的标准电极电势（25.0，101.325kPa）是相对于标准氢电极电势的值。标准氢电极电势被规定为零伏特（0.0V） 。 标准电极电势 Standard Electrode Potentials序号(No.) 电极过程(Electrode process) E/V 1 Ag+eAg 0.7996 2 Ag2+eAg + 1.980 3 AgBr+eAg+Br - 0.0713 4 AgBrO3+eAg+BrO 3- 0.546 5 AgCl+eAg+Cl - 0.222 6 AgCN+eAg+CN - -0.017 7 Ag2CO3+2e2Ag+CO 32- 0.470 8 Ag2C2O4+2e2Ag+C 2O42- 0.465 9 Ag2CrO4+2e2Ag+CrO 42- 0.447 10 AgF+eAg+F - 0.779 11 Ag4Fe(CN)6+。

20、第一节 氧化还原反应的基本概念 第二节 原电池 第三节 电极电势 第四节 电极电势的应用 第五节 元素标准电极电势图和电势 图,第七章 氧化还原反应和电极电势,-pH,四、氧化还原反应方程式的配平,三、氧化还原电对,第一节 氧化还原反应的基本概念,二、氧化剂和还原剂,一、氧化值,一、氧化值,氧化值定义为某元素一个原子的荷电数，这 种荷电数由假设把每个化学键中的电子指定给电 负性较大的原子而求得。确定氧化值的规则如下：(1) 在单质中，元素的氧化值为零。(2) O 的氧化值一般为 -2；在过氧化物中为-1；在超氧化物中为 -1/2；在 OF2 中。