标准电极电势
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③ 氧化物的熔点和硬度都很高
④ 卤化物均有共价型BeCl2 AlCl3 为共价化合物 , 易升华,溶
于乙醇、乙醚
⑤ 盐都易水解
⑥ 碳化物与水反应生成甲烷
Be2C + 4 H2O Al4C3 + 12 H2O
2 Be(OH)2 + CH4 ↑ 4 Al(OH)3 + 3 CH4 ↑
Be、Al相似性
Al(OH)3+OH- == Al(OH)4- Be(OH)2+2OH-== Be(OH)42-
MF、MCO3、MPO4难溶(而Na盐溶)
④ 氯化物共价性较强,均能溶于有机溶剂中 ⑤ 碳酸盐受热分解,产物为相应氧化物.
⑥ Li+和Mg2+的水合能力较强,水合物受热时水解
Li、Mg的相似性
4Li + O2 == 2Li2 O 2Mg + O2 == 2MgO
6Li + N2 == 2Li3N 3Mg + N2 == Mg3N2
均有共价性:在蒸气中,氯化物两分子缔合。
Cl
Cl
Cl
Al
Al
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Be
Be
Cl
Cl
Li,Be Mg Al等轻金属的有机金属化合物含有多中心 键,通常形成二聚三聚或更高聚合度的分子,因而 具有与硼烷相似的缺电子性。
这类化合物的键型介于离子型和共价型之间,熔、 沸点较低,具有挥发性。
硼与硅的相似性
① 自然界均以化合物形式存在 ② 单质易与强碱反应 ③ 氧化物是难熔固体 ④ H3BO3 和 H2SiO3 在水中溶解度不大 ⑤ 由于B—B和Si—Si键能较小,烷的数目比 碳烷烃少得多,且易水解 ⑥ 卤化物易水解 ⑦ 易形成配合物,如 HBF4 和 H2SiF6
2B + 6NaOH == 2Na3BO3 +3H2 Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2
3+ 0.771Ñõ 2+
Fe
Fe
-0.440õFe
-0.0363
MnO4-
0.56 MnO42 - 2.226 MnO2
由已知电对的 E 计算
E B(V):
0.52
E2 0.54 BrO3- ——— BrO- ——— Br2
E1
(+5)
(+1)
0.44 Br-
E3
(0)
E2
n1E1 n3E3 n2
B2H6 + 6H2O = H3BO3 + 6 H2 SiH4+(n+2)H2O===SiO2·nH2O+4H2↑
BX3 + 3H2O = B(OH)3 + 3HX SiCl4+4H2O===H4SiO4+4HCl
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(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。
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。
金
属
e
金属
e e
e
e
金 溶液
属
溶液
Zn Zn2+(aq) + 2e
(溶解倾向大于沉积倾向)
活泼金属
不活泼金属
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。
标准电极电势
指定温度(25°C),浓度均为 1 mol/L, 气体的分压ห้องสมุดไป่ตู้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。
2Mg(NO3)2 == 2MgO + 4NO2 + O2 4LiNO3 == 2Li2O + 4NO2 + O2
LiCl·H2O == LiOH + HCl MgCl2·6H2O == Mg(OH)Cl + HCl + 5H2O
MgO + HCl
铍与铝的相似性
① 两者都是活泼金属,在空气中易形成致密的 氧化膜保护层 ② 两性元素,氢氧化物也属两性.
标准电极电势的测定
将待测的标准电极与标准氢电极组成原电池,在 25°C下,用检流计确定电池的正、负极,然后用 电位计测定电池的电动势。 IUPAC 规定: E池= E (+) – E(-)
如:标准锌电极与标准氢电极组成原电池,锌为 负极,氢为正极,测得 E池 = 0.7618 (V) , 则
E (Zn2+/Zn) = 0.0000 – 0.7618 = -0.7618(V)
4 0.54 1 0.44 5
0.52(V)
E1
n2E2 n3E3 n1
5 0.52 1 0.44 4
0.54(V)
b.氧化还原反应:ΔGo = -nFEo 电动势Eo = φo+ - φo-
Eo =RT/nF×lnKo = 0.05916/n × log Ko
对角线规则
下面三对处于对角线上的元素及其化合物 的性质有许多相似之处,叫做对角线规则
Li Be B C Na Mg AI Si
这是由于对角线位置上的邻近两个元素的 电荷数和半径对极化作用的影响恰好相反 ,使得它们离子极化力相近而引起的。
锂与镁的相似性
① 单质与氧作用生成正常氧化物(而非Na2O2 KO2) ② 氢氧化物均为中强碱,且水中溶解度不大, 加热分解为正常氧化物. ③ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶于水.
a. 元素电势图
1.15 ClO2 1.27
1.19
1.21
ClO4¯
ClO3¯
1.64
HClO2
1.43
1.47
1.63
HClO
1.49
1.358
½ Cl2
Cl¯
1.45
如果一种元素具有多种氧化态,就可形成多对氧化 还原电对,为了便于比较各种氧化态的氧化还原性 质,将它们的E从高氧化态到低氧化态以图解的方 式表示出来,表明元素各氧化态之间标准电极电势
关系的图称为元素电势图.
由下列元素电势图判断所发生反应的是:
E(酸性或中性) BrO3- 1.51V Br2 1.07V Br-
E (碱性)
BrO3- 0.52V Br2 1.07V Br-
(A) 3 Br2 +3H2O=5Br-+BrO3-+6H+ (B) 5Br-+BrO3-+3H2O= 3 Br2 +6OH(C) 3 Br2 +6OH-= 5Br-+BrO3-+3H2O (D)以上答案都不对