第七章氧化还原反应与标准电极电势
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EMF =E〔+〕 - E〔-〕
二、标准电极电势的测定
1、标准氢电极
电极组成式： Pt | H2(100kPa) | H+(c ) 电极反响： 2H+(aq) + 2e H2(g) 氧化复原电对：H+/H2 标准电极电势： E (H+/H2)=0.0000V
标准氢电极装置图
2.标准电极电势的测定 将待测电极在标准态下与标准氢电极组成一
四 电极电势的应用
〔一〕判断氧化剂和复原剂的相对强弱
电极电势值越高，氧化复原电对中氧化态 的氧化性越强，那么复原态的复原性越弱；电 极电势值越低，氧化复原电对中复原态的复原 性越强，那么氧化态的氧化性越弱。
〔二〕计算原电池的电动势
将两个电极组成原电池时，电极电势较大 的电极是正极，电极电势较小的电极是负极； 原电池的电动势等于正极的电极电势减去负极 的电极电势。
0
0
+1 -2
CuO +
氧化剂[氧化性]
复H原2 剂=[=复=原=性=]=
Cu +
复原产物
H氧2化O产物
化合价升高， 失去e-，得到氧，被氧化，发生氧化反响
归 氧化剂→氧化性→得电子→化合价降低→被复原→复原反响→复原产物 纳 复原剂→复原性→失电子→化合价升高→被氧化→氧化反响→氧化产物 总 氧化复原反响的特征〔判断方法〕：化合价升降 结 氧化复原反响的实质：电子的转移〔得失、偏移〕
一、氧化值 定义：指某元素 一个原子的表观荷电数，
这种表观荷电数是假设把原子间每个键中的 电子指定给电负性较大的原子而求得。
氧化值确实定： #单质中，元素的氧化值为0； #中性分子中所有元素的氧化值的代数和为0； #单原子离子的氧化值等于它所带的电荷数， 多原子离子的所有元素的氧化值的代数和等 于该离子所带的电荷数；
Zn ==== Zn2+ + 2e
Cu2+ + 2e ====Cu
氧化半反响：复原剂 被氧化的半反响；
复原半反响：氧化剂 被复原的半反响。
Zn2+ / Zn
Cu2+ / Cu
氧化复原电对〔Ox/Red〕 ：氧化剂与它的复原 产物或复原剂与它的氧化产物组成。
氧化态〔Ox〕：组成元素氧化值较高的物质；
复原态〔Red〕：组成元素氧化值较低的物质。
第四节 标准电极电势
一、电极电势的产生 原电池的两个电极之间有电流通过，证明两电
极存在电势差。以金属为例，
组成一个半电池的氧化态与复原态之间 的电势差，称为电极电势。
M(s) Mn+(aq)+ne
上
溶解 析出
留在极板
当溶解与沉淀速率相等时，到达平衡；
此时，金属极板外表带有过剩的电荷， 会吸引带有相反电荷的异号离子；由于热运动， 异号离子的分布是不均匀的，因此金属极板外 表与异号离子间形成双电层。因双电层而产生 电势差就是金属的平衡电极电势，简称电极电 势，用符号E〔Mn+ /M〕。 原电池的电动势EMF为：
个原电池，测出该电池的标准电动势〔E 〕，就 可计算出待测电极的标准电极电势。
标准电动势： E =E + - E -
()P,tH2pθ H1.0m L1olC2u1.0m L1oC l u
C2uH2 Cu2H
EM θ FEθC2u/CuEθH/H2 0.33V7 则Eθ C2u/Cu0.33V7
H为+1，-1；O为-2，-1，-1/2，+2；F为1。
二、氧化剂和复原剂及其相关概念
氧化值降低， 得到e-，失去氧，被复原，发生复原反响
+2 -2
0
0
+-2
CuO +
氧化剂[氧化性]
复H原2 剂=[=复=原=性=]=
Cu +
复原产物
H氧2化O产物
氧化值升高， 失去e-，得到氧，被氧化，发生氧化反响
实际上，只有当两个电对的Eθ值相差较大时〔差0.20.4V〕时，才可以由Eθ直接判断方向；当两个电对的Eθ相差 较小时，必须根据能斯特方程计算E，方可判断。
标准电极电势表分为酸表EAθ和碱EBθ表。 没有酸碱参加的反响，应考虑反响物或生成 物存在的稳定性，决定查阅表的类型。
三 影响电极电势的因素
〔一〕能斯特方程
对于任一电极反响：
Ox+ne-
Re
使用能斯特方程应注意： *适用于任意状态，标准状态和非标准状态； *假设电极反响中除了[Ox]和[Red]外还有其他物 质，那么必须将其考虑进去； *纯固体、纯液体物质和溶剂不写入方程； *假设为气体，气体的分压须除以100kPa。 〔二〕浓度对电极电势的影响 〔三〕酸度对电极电势的影响
〔三〕判断氧化复原反响的方向
要判断氧化复原反响的方向，可将此反响组成一 个原电池。氧化剂做阳极，复原剂做阴极，应用标准 电动势E MF =E + - E -
E MF =E + - E ->0，反响正向进行； E MF =E + - E -=0，反响处于平衡状态； E MF =E + - E -<0，反响逆向进行。
氧化型物质与复原型物质的共轭关系：
复原型
氧化型 + ne
氧化型物质的氧化能力越强，其对应的复 原型物质的复原能力就越弱；
氧化型物质的氧化能力越弱，其对应的复 原型物质的氧复化原型能物力质就的越氧强化。能力增强
Ox1 Ox2 Ox3 Ox4 Ox5 Ox6
/Red1 /Red2 /Red3 /Red4 /Red5 /Red6 复原型物质的复原能力增强
归 氧化剂→氧化性→得电子→氧化值降低→被复原→复原反响→复原产物 纳 复原剂→复原性→失电子→氧化值升高→被氧化→氧化反响→氧化产物 总 氧化复原反响的特征〔判断方法〕：氧化值升降 结 氧化复原反响的实质：电子的转移〔得失、偏移〕
三、氧化复原电对 Cu2+ + Zn ======= Cu + Zn2+
3.其他参比电极
金属及其离子电极 气体—离子电极 金属—金属难溶盐或氧化物—负离子电极 氧化复原电极
实际生活中，标准氢电极携带不便，常 以上面4种电极做参比电极。
标准电极电势表及本卷须知
E是在标准态下的水溶液中测定的，对非水 溶液、高温下的固相和液相不能应用。
电极电势采用复原电势。
电对H上方的电对E为负值；电对H下方的E为 正值。
第七章 氧化复原反响与标准电极电势
第一节 氧化复原反响的根本概念
认识阶段
氧化
还原
氧
物质与氧结合的反 物质失去氧的反应：
应：氧化反应
还原反应
化合价
化合价升高的过程： 化合价降低的过程：
氧化
还原
电子
失去电子的过程： 得到电子的过程：
氧化
还原
化合价降低， 得到e-，失去氧，被复原，发生复原反响
+2 -2
二、标准电极电势的测定
1、标准氢电极
电极组成式： Pt | H2(100kPa) | H+(c ) 电极反响： 2H+(aq) + 2e H2(g) 氧化复原电对：H+/H2 标准电极电势： E (H+/H2)=0.0000V
标准氢电极装置图
2.标准电极电势的测定 将待测电极在标准态下与标准氢电极组成一
四 电极电势的应用
〔一〕判断氧化剂和复原剂的相对强弱
电极电势值越高，氧化复原电对中氧化态 的氧化性越强，那么复原态的复原性越弱；电 极电势值越低，氧化复原电对中复原态的复原 性越强，那么氧化态的氧化性越弱。
〔二〕计算原电池的电动势
将两个电极组成原电池时，电极电势较大 的电极是正极，电极电势较小的电极是负极； 原电池的电动势等于正极的电极电势减去负极 的电极电势。
0
0
+1 -2
CuO +
氧化剂[氧化性]
复H原2 剂=[=复=原=性=]=
Cu +
复原产物
H氧2化O产物
化合价升高， 失去e-，得到氧，被氧化，发生氧化反响
归 氧化剂→氧化性→得电子→化合价降低→被复原→复原反响→复原产物 纳 复原剂→复原性→失电子→化合价升高→被氧化→氧化反响→氧化产物 总 氧化复原反响的特征〔判断方法〕：化合价升降 结 氧化复原反响的实质：电子的转移〔得失、偏移〕
一、氧化值 定义：指某元素 一个原子的表观荷电数，
这种表观荷电数是假设把原子间每个键中的 电子指定给电负性较大的原子而求得。
氧化值确实定： #单质中，元素的氧化值为0； #中性分子中所有元素的氧化值的代数和为0； #单原子离子的氧化值等于它所带的电荷数， 多原子离子的所有元素的氧化值的代数和等 于该离子所带的电荷数；
Zn ==== Zn2+ + 2e
Cu2+ + 2e ====Cu
氧化半反响：复原剂 被氧化的半反响；
复原半反响：氧化剂 被复原的半反响。
Zn2+ / Zn
Cu2+ / Cu
氧化复原电对〔Ox/Red〕 ：氧化剂与它的复原 产物或复原剂与它的氧化产物组成。
氧化态〔Ox〕：组成元素氧化值较高的物质；
复原态〔Red〕：组成元素氧化值较低的物质。
第四节 标准电极电势
一、电极电势的产生 原电池的两个电极之间有电流通过，证明两电
极存在电势差。以金属为例，
组成一个半电池的氧化态与复原态之间 的电势差，称为电极电势。
M(s) Mn+(aq)+ne
上
溶解 析出
留在极板
当溶解与沉淀速率相等时，到达平衡；
此时，金属极板外表带有过剩的电荷， 会吸引带有相反电荷的异号离子；由于热运动， 异号离子的分布是不均匀的，因此金属极板外 表与异号离子间形成双电层。因双电层而产生 电势差就是金属的平衡电极电势，简称电极电 势，用符号E〔Mn+ /M〕。 原电池的电动势EMF为：
个原电池，测出该电池的标准电动势〔E 〕，就 可计算出待测电极的标准电极电势。
标准电动势： E =E + - E -
()P,tH2pθ H1.0m L1olC2u1.0m L1oC l u
C2uH2 Cu2H
EM θ FEθC2u/CuEθH/H2 0.33V7 则Eθ C2u/Cu0.33V7
H为+1，-1；O为-2，-1，-1/2，+2；F为1。
二、氧化剂和复原剂及其相关概念
氧化值降低， 得到e-，失去氧，被复原，发生复原反响
+2 -2
0
0
+-2
CuO +
氧化剂[氧化性]
复H原2 剂=[=复=原=性=]=
Cu +
复原产物
H氧2化O产物
氧化值升高， 失去e-，得到氧，被氧化，发生氧化反响
实际上，只有当两个电对的Eθ值相差较大时〔差0.20.4V〕时，才可以由Eθ直接判断方向；当两个电对的Eθ相差 较小时，必须根据能斯特方程计算E，方可判断。
标准电极电势表分为酸表EAθ和碱EBθ表。 没有酸碱参加的反响，应考虑反响物或生成 物存在的稳定性，决定查阅表的类型。
三 影响电极电势的因素
〔一〕能斯特方程
对于任一电极反响：
Ox+ne-
Re
使用能斯特方程应注意： *适用于任意状态，标准状态和非标准状态； *假设电极反响中除了[Ox]和[Red]外还有其他物 质，那么必须将其考虑进去； *纯固体、纯液体物质和溶剂不写入方程； *假设为气体，气体的分压须除以100kPa。 〔二〕浓度对电极电势的影响 〔三〕酸度对电极电势的影响
〔三〕判断氧化复原反响的方向
要判断氧化复原反响的方向，可将此反响组成一 个原电池。氧化剂做阳极，复原剂做阴极，应用标准 电动势E MF =E + - E -
E MF =E + - E ->0，反响正向进行； E MF =E + - E -=0，反响处于平衡状态； E MF =E + - E -<0，反响逆向进行。
氧化型物质与复原型物质的共轭关系：
复原型
氧化型 + ne
氧化型物质的氧化能力越强，其对应的复 原型物质的复原能力就越弱；
氧化型物质的氧化能力越弱，其对应的复 原型物质的氧复化原型能物力质就的越氧强化。能力增强
Ox1 Ox2 Ox3 Ox4 Ox5 Ox6
/Red1 /Red2 /Red3 /Red4 /Red5 /Red6 复原型物质的复原能力增强
归 氧化剂→氧化性→得电子→氧化值降低→被复原→复原反响→复原产物 纳 复原剂→复原性→失电子→氧化值升高→被氧化→氧化反响→氧化产物 总 氧化复原反响的特征〔判断方法〕：氧化值升降 结 氧化复原反响的实质：电子的转移〔得失、偏移〕
三、氧化复原电对 Cu2+ + Zn ======= Cu + Zn2+
3.其他参比电极
金属及其离子电极 气体—离子电极 金属—金属难溶盐或氧化物—负离子电极 氧化复原电极
实际生活中，标准氢电极携带不便，常 以上面4种电极做参比电极。
标准电极电势表及本卷须知
E是在标准态下的水溶液中测定的，对非水 溶液、高温下的固相和液相不能应用。
电极电势采用复原电势。
电对H上方的电对E为负值；电对H下方的E为 正值。
第七章 氧化复原反响与标准电极电势
第一节 氧化复原反响的根本概念
认识阶段
氧化
还原
氧
物质与氧结合的反 物质失去氧的反应：
应：氧化反应
还原反应
化合价
化合价升高的过程： 化合价降低的过程：
氧化
还原
电子
失去电子的过程： 得到电子的过程：
氧化
还原
化合价降低， 得到e-，失去氧，被复原，发生复原反响
+2 -2