氧化还原反应和氧化还原平衡
氧化还原反应和氧化还原平衡实验报告
氧化还原反应和氧化还原平衡实验报告
实验时间:
实验目的:
通过实验,熟悉氧化还原反应的定义,熟悉氧化还原反应的过程及其平衡的条件,同
时培养对氧化还原反应影响因素以及反应的理解水平。
实验步骤:
(1)准备实验设备:实验用的主要仪器,包括:氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、两种
颜色的指示剂。
(2)在实验杯中加入相应溶液:将氢氧化钠溶液和氯化钠溶液各加入50毫升,滴入
两种颜色的指示剂。
(3)观察反应现象:将实验容器打开,接着观察其两种指示剂的颜色是否发生变化,若发生变化,则可判断发生氧化还原反应。
(4)记录发生反应的系数:若发生氧化还原反应,则可以记录其发生氧化还原反应
的平衡系数K,即把原来容器中存在的指示剂按反应系数进行乘法运算。
结果与分析:
实验中我们观察到,当氢氧化钠与氯化钠混合时,由于其它离子在反应中做氧化剂和
还原剂,因而发生氧化还原反应,从而改变指示剂的颜色,而各指示剂的发生的氧化还原
平衡系数K分别为:0.33、0.02。
结论:。
分析化学第五版 第7章 氧化还原滴定法
θ
θ
aFe 3+ aFe 2+ γ Fe 3+ [ Fe 3+ ]
γ Fe 2+ [ Fe 2+ ]
γ Fe 3+ γ Fe 2+ αFe ( III ) • cFe 3+ • αFe ( II ) cFe 2+
cFe 3+ cFe 2+
= E + 0.059lg
θ
= E + 0.059lg
γ Fe 3+ αFe ( II ) γ Fe 2+ αFe ( III )
+ 0.059lg
= E + 0.059lg
θ'
c Fe 3+ c Fe 2+
影响条件电势的因素:
0.059 OxRed E =E + n lg Red Ox
离子强度: 酸效应: 络合效应: 沉淀:
+ 0.0592 lg
cCe 4+ cCe3+
E Fe3+
'
Fe 2 +
'
+ ECe 4+
'
Ce 3+
'
E sp
E Fe3+ Fe2+ + ECe4+ Ce3+ 2
1.06V
VCe mL 滴定分数 电势 V 说明 0.00 0.0000 不便计算 1.00 0.0500 0.60 E=EFe /Fe =0.68+0.059lgcFe /cFe 10.00 0.5000 0.68 12.00 0.6000 0.69 -0.1% E=EFe /Fe +0.0593 19.80 0.9900 0.80 19.98 0.9990 0.86 突 E =(EFe /Fe +ECe /cCe )/2 20.00 1.000 1.06 sp 跃 22.02 1.001 1.26 0.1% E=ECe /Ce -0.0593
氧化还原反应和氧化还原平衡实验中的方程式
氧化还原反应和氧化还原平衡实验中的方程式氧化还原反应是指一种化学反应,其中某些原子或离子的氧化态或还原态发生变化。
在氧化还原反应中,原子或离子失去或获得电子,从而导致氧化或还原。
氧化还原反应可以通过方程式来表示。
例如,铁可以被氧化成铁离子,该反应的方程式为Fe → Fe2+ + 2e-。
同样地,氯离子可以被还原成氯气,方程式为2Cl- → Cl2 + 2e-。
氧化还原平衡是指氧化还原反应中电子的转移达到平衡状态。
在氧化还原平衡中,氧化态和还原态之间存在一种动态平衡,而且有一定的电子转移速率。
平衡常数可以用来描述氧化还原反应中电子的转移速率,它可以通过方程式来计算。
例如,对于反应Fe2+ + 2e- → Fe,平衡常数为Kc = [Fe]/[Fe2+][e-]^2。
在实验中,可以通过氧化还原反应和平衡实验来研究氧化还原反应和平衡的性质。
实验中需要用到一些化学试剂和仪器来观察和测量反应的过程和结果。
通过实验可以得到反应物和产物的化学式和平衡常数等信息,从而深入了解氧化还原反应和平衡的本质和规律。
- 1 -。
实验十五氧化还原反应和氧化还原平衡
实验十四氧化还原反应和氧化还原平衡[实验目的]学会装配电池。
掌握电极的本性、电对的氧化型或还原型物质的浓度、介质的酸度等因素对电极电势、氧化还原反应的方向、产物、速率的影响。
通过实验了解化学电池电动势。
[实验用品]见教材。
[基本操作]一、氧化还原反应和电极电势(1)在试管中加入0.5mL0.1MKI溶液和2滴O.IMFeCb溶液,摇匀后加入0.5mLCCl4, 充分振荡,观察CCl4层颜色有无变化。
(2)用O.IMKBr溶液代替KI溶液进行同样实验,观察现象。
(3)往两支试管中分别加入3滴碘水、溴水,然后加入约0.5mL0.1MFeS04溶液,摇匀后,注入0.5mLCCl4充分振荡,观察CCl4层有无变化。
根据以上实验结果,定性地比较BTBr-、1別-和Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势。
[思考题]1.上述电对中哪个物质是最强的氧化剂?哪个是最强的还原剂?2.若用适量氯水分别与溴化钾、碘化钾溶液反应并加入CCI4,估计CCl4层的颜色。
二、浓度对电极电势的影响(1)往一只小烧杯中加入约30mL1mol • L-1ZnSQ溶液,在其中插入锌片;往另一只小烧杯中加入约30mL1mo卜L-1CuSQ溶液,在其中插入铜片。
用盐桥将二烧杯相连,组成一个原电池。
用导线将锌片和铜片分别与伏特计(或酸度计)的负极和正极相接,测量两极之间的电压(图9-3 )。
在CuSQ溶液中注入浓氨水至生成的沉淀溶解为止,形成深蓝色的溶液:CiT+4NH=[Cu(NH)4]2+测量电压,观察有何变化。
再于ZnSO溶液中加入浓氨水至生成的沉淀完全溶解为止:2+ 2+Zn +4NH=[Z n(N H"]测量电压,观察又有什么变化。
利用Nernst方程式来解释实验现象。
(2)自行设计并测定下列浓差电池电动势,将实验值与计算值比较。
Cu| CuSO0.01mol • L-1) II CuSO(1mol •匚1) | Cu在浓差电池的两极各连一个回形针,然后在表面皿上放一小块滤纸,滴加1mol •L-1N Q SO溶液,使滤纸完全湿润,再加入酚酞2滴。
基础化学:氧化还原平衡总结
/
MnO42−、ClO3-/Cl-、
O2/OH−、O2/H2O、AgCl/Ag、Ag2O/Ag、[Cu(NH3)4 ]2+ / Cu、Fe(OH)3 / Fe、
Cu2+/CuI、Fe(OH)3 / Fe(OH)2
I2 +2e 2I−
Cu2+ +2e Cu MnO−4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
‡ 10.1 氧化还原反应的基本概念
1. 氧化数(氧化值) oxidation state
氧化数:是指某元素的一个原子的表观荷电数。 该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原 子而求得的。
例如: NaCl 钠离子氧化数为+1,氯离子氧化数为-1; HCl 氢原子氧化数为+1,氯原子氧化数为-1。
[Cu(NH3)2]+ + 2e Cu + 2NH3 Fe(OH)3 + 3e Fe + 3OH−
Cu2+ + I− + e CuI
Fe(OH)3 + e Fe(OH)2 + OH−
‡ 10.2 氧化还原反应方程式的配平
配平方法: ① 氧化数法:还原剂的氧化数升高总数等于 氧化剂的氧化数降低总数。 ② 离子电子法:还原剂失去电子总数等于氧 化剂得到电子总数。
H5I O6 I的氧化数为 + 7
S2
O
2− 3
S的氧化数为 + 2
S4
O
2− 6
S的氧化数为 + 2.5
Fe 3 O 4
Fe的氧化数为 + 8 3
O
O
氧化还原滴定法
0.0592 γ Oxα Re d 0.0592 cOx lg + lg z γ Re d α Ox z cRe d
θ
特定条件下 E = E
′
0.0592 cOx + lg z cRe d
溶液中, 查条件电位表 1 mol/L HCl 溶液中, Eθ′′ =1.28 V
E = E
θ
′
+ 0 . 0592 lg
z 2Ox1 + z1 Red 2 = z 2 Red 1 + z1Ox 2
Ox1 + z1e = Red 1 Ox 2 + z 2 e = Red 2
0.0592 [Ox1 ] E1 = E1 + lg z1 [ Red 1 ]
θ'
0.0592 [Ox 2 ] E2 = E2 + lg z2 [ Red 2 ]
温度升高10℃ 速度增大 温度升高 ℃,速度增大2~3倍; 倍 碘量法,加热引起碘挥发; 碘量法,加热引起碘挥发; 某些还原性物质被氧氧化; 某些还原性物质被氧氧化;
催化剂; 催化剂;
14
三、氧化还原滴定原理
(一) 氧化还原指示剂 Redox indicator 一 分类
自身指示剂 电对自身颜色变化, 电对自身颜色变化, MnO4- / Mn2+ 吸附 淀粉吸附 I2
§17-4
一、概述
氧化还原滴定法
二、氧化还原平衡 三、氧化还原滴定原理 四、氧化还原预处理 五、氧化还原滴定法的分类及应用示例
1
一、概述
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。 以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。
特点: 特点:
实验15 氧化还原反应和氧化还原平衡.doc
实验15 氧化还原反应和氧化还原平衡.doc 实验目的:1. 理解氧化还原反应的概念和特点。
2. 学会运用氧化还原电位对氧化还原反应进行判断。
3. 初步了解氧化还原平衡的概念和基本规律。
4. 学会应用实验方法,观察反应的现象,测量电势,分析反应机理。
实验原理:氧化还原反应是指物质中原子的氧化态发生变化的化学反应。
在氧化还原反应中,涉及到电子的失去和得到。
一种原子失去电子而另一种原子得到电子,这种反应称为氧化还原反应。
2. 氧化还原电位氧化还原电位是氧化还原反应发生过程中电子的得失程度的量度。
在标准环境下,氧化还原电位的另一名是标准氧化还原电极电位,用 E0 表示。
正离子还原成其对应的原子的过程是极荷态变化,构成一种氧化还原反应。
标准氧化还原电极电位 E0 可以用于判断以一个半反应的氧化还原电势是否足以使得反应得到进行。
实验中一般是通过对标准氧化还原电极体系的测量,计算出氧化还原电位。
氧化还原平衡是指氧化还原反应达到平衡状态。
平衡时,氧化和还原反应速率相等,反应的物质浓度,在反应物质的相对浓度间遵循一定的定量规律。
在氧化还原反应中,每种物质都有它独特的氧化还原电位,当达到平衡状态时,反应物中低电位物质氧化剂氧化高电位物质还原剂还原,反之亦然。
在周围环境不变的情况下,氧化还原反应达到平衡时,氧化还原电位不变。
实验操作:化学试剂:FeSO4、BaBr2、NaClO等。
装置:单槽电位计、Pt电极、Cu电极等。
操作步骤如下:1. 实验前准备:①将饱和 KCl 溶液柠檬酸盐置于标准模型窗口中。
此类溶液用于电势比较和电极反应活度系数的计算。
②将含 NaClO 的溶液滴加到烧杯内,并用试管夹夹住。
2. 电势测量连接电极,进行电势测量,并记录所测到的结果。
3. 记录半反应及反应机理根据电势测量结果,分析所进行的氧化还原反应的半反应式及反应机理。
根据反应平衡原理和 Kc 的表达式计算氧化还原反应平衡常数 Kc,以了解氧化还原反应平衡的状态。
氧化还原反应氧化还原平衡实验原理
氧化还原反应氧化还原平衡实验原理氧化还原反应是化学反应的一种,涉及到物质中电子的转移过程。
在氧化还原反应中,所涉及的物质通常被称为氧化剂和还原剂。
氧化剂是接受电子的物质,而还原剂是提供电子的物质。
这些电子的转移过程导致物质的氧化和还原。
氧化还原反应在不同的实验条件下可能会偏向其中一方向,而氧化还原平衡实验就是研究氧化还原反应在平衡状态下所达到的电子转移速率的实验。
氧化还原反应的平衡原理可以由电化学的基本原理来解释。
在氧化还原反应中,电子的转移是通过化学反应来完成的。
当一个物质被氧化时,它就失去了电子,因此它通常具有更高的氧化态。
相反,当一个物质被还原时,它吸收了电子,因此它通常具有更低的氧化态。
而氧化还原反应在达到平衡后,氧化剂和还原剂的浓度将不再发生明显变化,这是因为反应的正向和逆向速率相等。
在平衡状态下,电子转移的速率是稳定的,而相应的氧化态和还原态物质的浓度也保持不变。
氧化还原反应的平衡状态可以通过研究反应的标准电位来确定。
标准电位是指在标准条件下,氧化还原反应的电子转移速率为1摩尔的条件下,电池的电势差。
标准电位越高,说明物质越容易被氧化,而标准电位越低,说明物质越容易被还原。
而氧化还原反应的平衡电势可以通过将氧化剂和还原剂放在一个电池中,并通过测量电池的电势差来确定。
通过实验测量氧化还原反应的平衡电势可以得到更多有关反应平衡状态的信息。
观察氧化还原平衡实验的结果,可以判断氧化还原反应的正向和逆向速率是否相等。
如果实验结果表明正向反应的速率大于逆向反应的速率,那么反应将偏向正向方向。
相反,如果实验结果表明逆向反应的速率大于正向反应的速率,那么反应将偏向逆向方向。
通过改变实验条件,如温度变化或添加催化剂,可以调节反应的平衡位置。
总之,氧化还原平衡实验通过测量氧化还原反应的电势差,可以得到有关反应平衡状态的信息。
通过实验可以确定反应正向和逆向速率是否相等,从而判断反应偏向的位置。
这项实验有助于理解氧化还原反应的基本原理,并应用于相关领域的研究和应用中。
氧化还原平衡
第二节 氧化还原反应与原电池
1、原电池的组成:(Galvanic cells) (电解池 electrolytic cells) (2)半电池和电极 锌半电池:锌片,锌盐 铜半电池:铜片,铜盐 负极:锌片,给出电子, Zn - 2e → Zn2+ 氧化反应 正极:铜片,得到电子,Cu2+ + 2e → Cu 还原反应
E(H+/H2) = 0.0000 (V)
铂片上表面镀一层 海绵状铂(铂黒,很强的 吸附H2的能力)插入H+ 浓 度为1mol/dm3 的溶液中, 25°C下,不断地通入标 准压力的纯 H2气流,与 溶液中的H+ 达平衡。
原电池:(-)Zn|Zn2+(1mol·L-1)‖H+(1mol·L-1)|H2(100KPa),Pt(+)
S
+4, (+6) 0, (-2)
3 氧化还原反应方程式的配平
(1) 氧化数法
+4
+6
+6 +3 +6
3K2SO3+ K2Cr2O7 + 4H2SO4(稀)→ 4K2SO4+ Cr2(SO4)3 +4H2O
3× ↑ ↓
(2)离子—电子法(适用于溶液中的反应)
Cr2O72- + SO32- + H+ → Cr3+ + SO42-
第一节 氧化还原反应的基本概念
1. 氧化还原反应 – (Electron Transfer)
年代 历
氧化反应 还原反应
认
史 18世纪末 与氧化合 从氧化物夺取氧
氧化还原平衡的处理
氧化还原平衡的处理氧化还原平衡是化学反应中的一个重要概念,在反应中,氧化和还原是两种相互对立的反应,可以按照一定的比例进行调整,使反应可以保持平衡状态。
氧化还原平衡是化学反应中必不可少的一环,其处理方法也是影响化学反应结果的重要因素。
首先,要了解氧化反应和还原反应的概念,氧化是一种物质得到氧原子的反应,还原是一种物质失去氧原子的反应,它们可以表示为:氧化:A→A+ + e-还原:B+ + e-→B其次,要了解如何将氧化反应和还原反应的反应进行调整,以获得平衡状态,一般采用的方法是利用电极间发生的电子传递反应,即通过电极间的反应将氧化物转化为还原物,从而实现氧化还原的平衡。
实际操作中,应该注意,平衡常数应该确定妥当,平衡反应的比例必须满足它,只有保持平衡反应比例稳定,才能得到期望的结果。
再次,要注意以下几点:(1)保持反应物和反应体的稳定性,只有当它们的浓度和活性稳定的情况下,才能保持氧化还原平衡;(2)正确使用工具,反应实验中,正确选择和使用反应器、反应炉、电极等设备,以实现最佳反应效果;(3)在实验中应注意安全,无论是什么反应,都需要一定的安全措施,保护好实验室和实验者;(4)气体反应实验中,还需要注意气体流量和压力,以便正确控制反应过程;(5)根据实验结果,可以计算氧化还原反应的平衡常数,从而找出最优的比例。
最后,要记住氧化还原平衡的处理应注意以上几点,只有把握好氧化还原反应的处理,才能取得良好的效果。
氧化还原反应的处理对于反应的效果至关重要。
只有掌握好氧化还原平衡的处理方法,才能更好地避免无效反应,从而提高反应效率,节约能源。
综上所述,氧化还原平衡的处理非常重要,它不仅仅是一种概念,而且是实际操作中比较重要的一环,在反应实验中,要注意其概念,确定正确的比例、正确使用各种实验设备和注意实验安全,才能取得期望的结果。
只有这样,才能使反应获得最佳的结果,并且保证实验的安全性。
氧化还原平衡及氧化还原滴定法
氧化还原电对:由同一种元素的氧化态物质和其对应 的还原态物质所构成的整体. 常用符号氧化态/还原态来表示,如氧化还原电对可写 成 Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、 Cl2/Cl-、Cr2O72-/Cr3+、 H+/H2.
氧化态物质和还原态物质在一定条件下,可以互相 转化;
解: 正 极 Cl2 2e == 2Cl 负 极 Fe2 e == Fe3
( )P t F e21.0m olL 1 ,F e30.1m olL 1 ‖ C l2.0m olL 1 C l2100K P a,P t( )
10.2.2 电极电势electrode potential
在用 Fe3+/Fe2+、Cl2/Cl-、O2/OH-等电对作为 半电池时,可用金属铂或其他惰性导体作电极.
例:将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示.
2 F e2 (1 .0 m o lL 1) C l2(1 0 0 K P a) 2 F e3 (0 .1 m o lL 1 ) 2 C l (2 .0 m o lL 1 )
电极电势 /V +0.2415 +0.2830 +0.3356
3. 标准电极电势的测定
• 实验测定: • 1. 将待测电极与已知电极电势的电极组成原电池. • 2. 测定原电池电动势E. • 3. 计算待测电极电势: E = 待测 – 已知 • 4. 若已知电极为标准氢电极,则测定的电动势为待测电
2.离子-电子法
• 离子-电子法配平氧化还原反应的原则是反应中 氧化剂夺得的电子总数与还原剂失去的电子总数相 等. • 由于任何氧化还原反应可看作由两个半反应组成, 所以配平时先将氧化-还原反应拆成两个半反应,配平 半反应,最后将两个半反应加合起来,消除其中的电子.
氧化还原反应和氧化还原平衡
10Br-+2 MnO4-+16H+=5 Br2+2Mn2++8H2O H2SO4是强酸,完全电离,溶液中H+浓度大,反应速度快,
MnO4-→2Mn2+速度快,所以紫红色褪去快。 HAc是弱酸,不完全电离,溶液中H+浓度小,反应速度慢,
由以上反应可知,酸度对氧化还原反应有影响。
2、浓度旳影响
(1)0.5mL 0.1mo1·L-1 Fe2(SO4)3+ 0.5mL水+ 0.5mL CCl4+ 0.5mL0.1mo1·L-1KI , 振荡。
Fe3++I-=Fe2++I2 CCl4层变成紫红色 (2)0. 5mL0.1mo1·L-1 Fe2(SO4)3+ 0.5mL 1 mo1·L1 FeSO4+ 0.5mLCCl4+ 0.5mL 0.1mo1·L-1KI , 振荡。
粉
a、加3D 1mo1·L-1 H2SO4: 5I-+ IO3-+6H+=3I2+3H2O I-被氧化成→I2 IO3-被还原成I-, I2使淀粉变蓝色,故溶液变成蓝色。
b、加3D 6mo1·L-1 NaOH:
3I2+6OH-=5I-+ IO3-+3H2O I2氧化成→ IO3I2被氧化成→I- I2 发生反应, 故试管中溶液又变成无色。
KBr(0.1 mo1·L-1)、
FeCl3(0.1 mo1·L-1)、
Fe2(SO4)3(0.1 mo1·L-1)
无机化学氧化还原反应
2. 标准电极电势
可将待测电极与标准氢电极组成电池 (-) 标准氢电极‖待测电极 (+) 测定其电池的电动势即可
负极
正极
E池=
E
+
-
E
-
镀有铂黑 的铂片
如电子从外电路由标
准氢电极流向待测电 极,则其电极电势为 正号,反之则为负号
六、 标准电极电势表
表中数据是以标准氢电极E = 0V为标准测 出的相对数值。酸表和碱表都如此。
同一周期,自左向右,电负性逐渐增大 同一族中,自上而下,电负性逐渐减小
一、氧化数
氧化反应:与氧结合的反应 失去氢的反应 有 化 还原反应: 失去氧的反应 与氢结合的反应 机 学
氧化数(氧化值): 是该元素一个原子的荷电数,这种荷电数是
将成键电子指定给电负性较大的原子而求得的
计算氧化数的原则
单质中元素的氧化数为零。F2、O2、C12 在电中性的化合物中,所有元素的氧化数之和为零 氧一般为-2,H2O2中-1,KO2中-1/2,OF2中+2
(-) Pb, PbSO4(s) │K2SO4║KCl│PbCl2(s),Pb (+)
• 正极反应
• PbCl2(s)+2e-
Pb+2Cl-
• 此电极为金属-金属难溶盐电极
• 负极反应
• Pb+SO42--2e-
PbSO4(s)
• 此电极为金属-金属难溶盐电极
• 电池反应
• PbCl2(s) +SO42-
氢一般为+l,NaH、CaH2中为-1 单原子离子,元素的氧化数等于离子的电荷数
如C1- -l、Mg2+ +2 多原子离子,所有元素的氧化数之和等于离子的电 荷数
氧化还原反应平衡
0.059 lg cFe3
n2
cFe2
n1eq
n O 1 Ce4 /Ce3
0.059
lg
c Ce
4
cCe3
n2eq
n O 2 Fe3 /Fe2
0.059 lg cFe3 cFe2
(n1 n2 )
eq n1
n O
Ce4 /Ce3
2
c c O 0.059 lg c c Fe3/Fe2
1 ′- 2 ′= 1.51- 0.68
Δ = 0.86 ~1.46V
2+
(2) 在1 mol/L H2SO4中Ce(SO4)2滴定Fe
1 ′- 2 ′= 1.44 - 0.68
Δ = 0.86 ~1.26V
2、介质不同,突跃范围不同
例如:在不同介质中用KMnO4滴定 Fe2+.
(1) 化学计量点前, 电极电位由 Fe3+/ Fe2+ 电对决定。
附录八(p437)列出部分条件电势,均为实测 值。计算时可用相近值代,误差比用标准电势反而 低。
如:φ= φ0 + 0.059㏒[Fe3+] / [Fe2+]
= φ0′+ 0.059㏒CFe3+ / CFe2+
在1.5 mol /L H2SO4 中φ0′ ,书中无数据, 此时宁可用1.0 mol /L H2SO4的φ0′= 0.68代替, 而不用φ0 = 0.77;对没有φ0′,只好采用φ0
例题:0.1000 mol ·L-1 Ce(SO4)2溶液滴定0.1000 mol ·L-1 Fe2+ 的酸性溶液 (1.0 mol ·L-1硫酸)
滴定反应: Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+
氧化还原反应和氧化平衡
氧化还原反应和氧化平衡(3学时)一、目的要求1.掌握电极电势与氧化还原反应方向的关系;掌握氧化还原的相对性。
2.掌握浓度和介质对氧化还原反应的影响。
二、实验原理氧化还原反应也就是电子的转移过程。
氧化剂在反应中得到电子,还原剂失去电子.这种得、失电子能力的大小或者说氧化、还原能力的强弱,可以用同一物质的氧化态一还原态所组成的电对的电极电势相对高低来衡量。
一个电对的电极电势(以还原电位为准)代数值越大,其氧化态的氧化能力越强,其还原态的还原能力越弱.反之亦然.所以根据电极电势的大小,可判断—个氧化还原反应进行的方向。
当氧化态或还原态的浓度变化时,会改变氧化还原反应进行的速率,并会改变其电极电势的数值,从而影响氧化还原反应的产物.特别是有沉淀剂或配合剂存在,能够大大减少溶液中某一离子浓度的时候,甚至可以改变反应的方向在有H+或OH¯离子参加电极反应的电对,介质的PH值也对电极电势产生影响,从而影响氧化还原反应的产物和方向。
三、仪器与试剂1.仪器小试管,烧杯,表面皿,伏特计,电极,盐桥,导线,红色石蕊试纸2.药品锌粒,醋酸,硝酸,硫酸,氢氧化钠,硫酸铜,氯化铁,硫酸亚铁,重铬酸钾,溴化钾,碘化钾,碘酸钾,高锰酸钾,硫代硫酸钠,硫酸锌,过氧化氢,碘水,溴水,淀粉溶液,氨水四、实验步骤1.氧化还原反应与电极电势(1)在试管中加入0.5molL-1KI溶液和两滴0.1molL-1FeCl3溶液,摇匀后加入0.5mL CCl4,充分振荡,观察CCl4层的颜色变化,判断KI与FeCl3是否反应(I2溶于CCl4呈紫红色)。
(2)用0.1molL-1KBr溶液代替KI溶液进行同样的实验,观察CCl4层的颜色变化,判断KBr 与FeCl3是否反应(Br2溶于CCl4呈棕黄色)。
(3)往两支试管中分别加入二滴碘水和溴水,然后加入约0.5mL0.1molL-1FeSO4溶液,摇匀后,注入0.5mL CCl4,充分振荡,观察CCl4层有无变化.根据以上实验结果,定性地比较Br2/Br—,I2/I—,Fe3+/Fe2+三个电对电极电势的相对高低,并指出哪个电对的氧化态是最强的氧化剂,哪个电对的还原态是最强的还原剂。
无机化学第六章氧化还原总结
298.15K,忽略 离子强度时
0.0592 n
lg
Ox Red
n 为电极反应中转移的电子数; 式中: [Ox ]为电极反应中氧化型一侧各物质浓度幂的乘积
注意
[Red]为电极反应中还原型一侧各物质浓度幂的乘积
1)纯液体、固体不出现在方程式中。气体用分压(p/p) 表示;(p以kPa为单位, p=100kPa)
已知 (Cl2 / Cl-) = 1.36 V, 当[ Cl- ] = 10 mol·L-1 , p(Cl2) = 1.0 kPa 时, (Cl2 / Cl-) 的值是 ( 1.24V )
I2 + 2e- 2I-
(I2/ I )
(I2/ I )
0.0592 1 2 lg [ I ]2
0.535
利用 ´计算 的 Nernst 方程:
/ 0.0592 lg cOx
n
cRe d
2、氧化还原滴定曲线计算(电极电势)
(1)计量点前——根据被滴定电对计算
(2)化学计量点sp
SP
n11 '
n1
n22 '
n2
适用于对称电对——电极反应中 氧化型、还原型前的系数相同。
(3)计量点后——根据滴定剂电对计算
AgI /Ag :
AgI + e- Ag + I- ;
Cl2/Cl- :
Cl2 + 2e- 2Cl-
(-)Ag ︱ AgI (s) | I- (c1) ‖Cl- (c2)︱Cl2 (P ) ,Pt (+)
:写出反应 I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- 所对应的原电池符号: 解:根据反应式可知:
肿瘤氧化还原平衡
肿瘤氧化还原平衡全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:肿瘤氧化还原平衡是一个长期以来备受关注的研究领域。
氧化还原平衡是维持细胞内稳态的重要机制,而肿瘤细胞由于其异常增殖和代谢活性,会导致细胞内的氧化还原平衡失调,进而影响肿瘤的发生、发展和治疗。
氧化还原反应是生物体内一种重要的基本代谢反应,氧化还原平衡是指细胞内外氧化还原反应间始终保持一定的平衡状态,维持细胞正常的功能和代谢。
正常细胞通过氧化还原平衡调控氧化应激,保护细胞免受氧化损伤。
而肿瘤细胞由于其癌基因突变和异常代谢特性,会导致细胞内氧化还原平衡失调,使其与正常细胞之间的氧化还原状态不同,表现出更高的氧化应激水平。
氧化应激是细胞内外环境发生变化时细胞内的氧化还原平衡失调所导致的结果。
细胞受到外界刺激或内部代谢异常导致的氧化应激,会使细胞内自由基和氧化物质进一步增加,从而引发细胞的氧化损伤。
在肿瘤细胞中,由于其高度代谢活性和异常信号通路激活,使得细胞内氧化应激水平持续较高,抑制细胞凋亡和增加DNA损伤等,从而促进肿瘤的发生和发展。
氧化还原平衡在肿瘤治疗中也扮演着关键的角色。
研究表明,肿瘤细胞与正常细胞之间的氧化还原平衡差异可为肿瘤治疗提供新的靶点。
一方面,针对肿瘤细胞的高氧化应激水平,可以设计针对氧化还原平衡的治疗方法,如抗氧化剂的使用,有望减少氧化应激导致的氧化损伤。
针对肿瘤细胞特异性的氧化还原酶和信号通路,可能会为肿瘤治疗提供新的靶点。
通过研究肿瘤氧化还原平衡的相关机制,我们可以更深入地了解肿瘤发生和发展的分子机制,为肿瘤的治疗提供新的思路和方法。
未来,我们可以进一步探索肿瘤细胞内氧化还原平衡的调控机制,发现更多针对肿瘤细胞氧化还原平衡的治疗靶点,为肿瘤的精准治疗提供更多可能。
希望通过对肿瘤氧化还原平衡的深入研究,最终可以实现对肿瘤的有效防治,减少肿瘤对人类健康造成的危害。
【2000字】第二篇示例:肿瘤氧化还原平衡是肿瘤领域的一个重要研究方向,也是近年来备受关注的一个热点问题。
第6章氧化还原滴定法
氧化态+zeOx + ze还原态 Red
(其中氧化态与还原态称为氧化还原电 对,一般以Ox/Red表示)
有机物测定
甲醇、甘油、甲酸等有机化合物可用高锰酸钾法在碱 性溶液中进行测定。如甲醇的测定,将一定量且过量 的高锰酸钾标准溶液加入待测物质的试液中,反应为 : 6MnO4-+CH3OH+8OH-=CO32-+6MnO42++6H2O 反应结束后,将溶液酸化,MnO42+歧化为MnO4-和 MnO2。再加入准确过量的FeSO4溶液,将所有的高价 锰还原为Mn2+,最后以KMnO4溶液返滴定剩余的Fe2+
实验证明,一般温度升高10℃,反 应速度可增加2~4倍。如高锰酸钾 氧化草酸,在室温下,该反应较慢, 不利于滴定,可以加热到70-80℃来 提高反应速率。 由于不同反应物所需的温度各不相 同,必须根据具体情况确定反应的 适宜温度
影响氧化还原反应速率的因素
浓度 温度 催化剂
影响氧化还原反应速率的因素
氧化还原滴定曲线
滴定曲线的特点 滴定的双平台及滴定突跃
被滴定物质和滴定剂电对的条件电极电 位 介质
滴定突跃的影响因素
被滴定物质和滴定剂电对的条件电极电 位的差值
氧化还原滴定终点的指示方法 电位计法
通过电位仪测定滴定 过程中溶液电极电位 的变化情况,并从滴 定曲线上确定滴定终 点
RT [Ox ] EE ln nF [Re d ]b
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氧化还原反应和氧化还原平衡
一,实验目的,
1,学会装配原电池。
2,掌握电极的本性,电对的氧化形成还原型物质的浓度,介质的酸度等因素对电极电势,氧化还原反应的方向,产物,速率的影响。
3,通过实验了解化学电池电动势。
二,实验用品,
1,仪器;试管(离心,10ml),烧杯(100ml,250ml),伏特计(或酸度计),表面皿,U形管。
2,固体药品;琼脂,氟化铵
3,液体药品;HCl(浓)HNO3(2mol/L 浓),HAc(6mol/L),H2SO4(1mol/L),NaOH(6mol/L 40%),NH3·H2O(浓),ZnSO4(1mol/L),CuSO4(L 1mol/L),KI(L),KBr(L),FeCl3(L),Fe2(SO4)(L),FeSO4(1mol/L),H2O2(3%),KIO3(L),溴水(饱和),碘水(L),氯水(饱和),KCl(饱和),CCl4,酚酞指示剂,淀粉溶液(%)。
4,材料;电极(锌片及铜片),回形针,红色石蕊试纸(或酚酞试纸),导线,砂纸,滤纸。
三,基本操作;
试管操作,参见第三章三。
四,实验内容
(一)氧化还原反应和电极电势
(1),在试管中加入L KI溶液和两滴LFeCl3溶液,摇匀后加入,充分震荡,观察CCl4层颜色有无变化。
(2),用LKBr溶液代替KI溶液惊醒同样的实验,观察现象。
(3),往两支试管中分别加入3滴碘水,溴水,然后加入约溶液,摇匀后,注入,充分振荡,观察CCl4层有无变化。
根据以上实验结果,定性的比较Br2/Br—,I2/I—和Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势。
[思考题]
1.上述电对中哪个物质是最强的氧化剂哪个是最强的还原剂
2.若用适量的氯水分别于溴化钾,碘化钾溶液反应并加入CCl4,估计CCl4层的颜色。
(二)浓度对电极电势的影响
(1),往一只小烧杯中加入约30ml 1mol/LZnSO4溶液,在其中插入锌片,往另一只小烧杯中加入约30ml 1mol/L的CuSO4溶液,在其中插入铜片。
用盐桥将二烧杯相连,组成一个原电池。
用导线将锌片和铜片分别与伏特计(或酸度计)的负极和正极相接,测量两极之间的电压。
(图9——3)。
在CuSO4溶液中注入浓氨水至生成沉淀溶解为止,形成深蓝色的溶液,
Cu2++ 4NH3 == [Cu(NH3)4]2+
9—3 测量电压,观察有何变化。
再于ZnSO4溶液中加入浓氨水至生成的沉淀完全溶解为止;
Zn2++ 4NH3 == [Zn(NH3)4]2+
测量电压,观察又有什么变化。
利用Nernest方程式来解释实验现象。
(2),自行设计并测定下列浓度差电池电动势,将实验值与计算值比较。
Cu|CuSO4(L)||CuSO4(1mol/L) |Cu
在浓差电池的两极个连一个回形针,然后在表面皿上放一小块滤纸,滴加1mol/LNa2SO4溶液,使滤纸完全润湿,再加入酚酞2滴。
将两极的回形针压在纸上,使其相距约1mm,稍等片刻,观察所压处,哪一端显红色。
思考题
1.利用浓差电池作电源电解Na2SO4水溶液实质是什么物质被电解使酚酞出
现红色的一极是什么极为什么
2.酸度对Cl2/Cl—,Br2/Br—,I2/I—,Fe3+/Fe2+,Cu2+/Cu,Zn2+/Zn电对的电极
电势有无影响为什么
(三),酸度和浓度对氧化还原反应的影响
1,酸度的影响
(1).在3支均盛有LNa2SO3溶液的试管中,分别加入1mol/L H2SO4溶液及蒸馏水和6mol/L的NaOH溶液,混合均匀后,再各滴入2滴L
KMnO4溶液,观察颜色的变化有何不同,写出反应式。
(2).在试管中加入L KI溶液和2滴L KIO3溶液,在加几滴淀粉溶液,混合后观察溶液颜色有何变化。
然后加2到3滴1mol/L H2SO4溶液酸化混合液,观察有什么变化,最后滴加2到3滴6mol/L NaOH式混合液显碱性,又有什么变化,写出有关反应式。
2,浓度的影响
(1).往盛有H2O,CCl4和L Fe2(SO4)3各的试管中加入L KI溶液,振荡后观察CCl4层的颜色。
(2),往盛有CCl4,1mol/L FeSO4和L Fe2(SO4)3个的试管中,加入
L KI溶液,振荡后观察CCl4层的颜色。
与上一实验中CCl4层颜色有何区别(3).在实验(1)的试管中,加入少许NH4F固体,振荡,观察CCl4层颜色的变化。
说明浓度对氧化还原反应的影响。
四,酸度对氧化还原反应速率的影响
在两支各盛有L的KBr溶液的试管中,分别加入1mol/L H2SO4和6mol/L 的HAc溶液,然后各加入2滴L的KMnO4溶液,观察2支试管中紫红色褪去的速度。
分别写出有关的反应方程式。
[思考题]
这个实验是否说明KMnO4溶液在速度较高时,氧化性较强,为什么
五,氧化数据中的物质的氧化还原性。
(1).在试管中加入L KI和2到3滴1mol/L的H2SO4,再加入1到2滴3%H2O2,观察试管中溶液颜色的变化。
(2).在试管中加入2滴L的KMnO4溶液,再加入3滴1mol/L的H2SO4溶液,摇匀后滴加2滴3%的H2O2,观察溶液颜色的变化。
[思考题]
为什么H2O2既具有氧化性,又具有还原性试从电极电势予以说明。
[实验习题]
1.从实验结果讨论氧化还原反应和哪些因素有关
2.电解硫酸钠溶液为什么得不到金属钠
3.什么叫浓差电池写出实验二(2)电池符号,电池反应式,并计算电池电动势。
4.介质对KMnO4的氧化性有何影响用本实验事实及电极电势予以说明。
[附注]
盐桥的制法
称取1g琼脂,放在100ml KCl饱和溶液浸泡一会,在不断搅拌下,加热煮成糊状,趁热倒入U形玻璃管中(管内不能留有气泡,否则会增加电阻),冷却即成。
更为简便的方法可用KCl饱和溶液装满U形玻璃管,两管口以小棉花球塞住(管内不留有气泡),作为盐桥使用。
实验中还可用素烧瓷筒用作盐桥。
电极的处理;电极的锌片,铜片要用烧纸擦干净,以免增大电阻。