电极电势在无机化学中的应用(共2篇)

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第1篇:电极电势在无机化学中的应用

氧化还原反应是化学中的重要反应。原电池中，两个电极用导线连接，并用盐桥将电解液连接，导线中就有电流通过，这说明两个电极上具有电势存在，并且两极之间具有电势差，这种电极上所具有的电势就称电极电势，用渍厮表示。电极电势可用来衡量金属在水溶液中失去电子能力的大小，金属电极电势的高低主要决定于金属的种类、金属离子的浓度和溶液的温度。当外界条件一定时，对金属电极，其电势高低决定于金属活泼性的大小，金属越活泼，达到平衡时，电极的金属片单位面积上积累的负电荷就越多，电极相对于溶液的电势就越负，电极电势就越低；相反，金属越不活泼，溶解倾向则越小，电极电势就越高。

一、电极电势在氧化还原反应中的应用

1.判断氧化剂和还原剂的相对强弱

由金属电极电势的产生可知，标准电极电势数值

越小，表明还原态越易失去电子，即其还原态的还原性越强，氧化态的氧化性越弱；渍厮值越大，表明氧化态越易得电子，即氧化剂是越强的氧化剂，还原剂就是越弱的还原剂。

例如，渍■■=-，渍■■=

∵>-

∴Cu2+的氧化性大于Zn2+.

∵-Cu

2.判断氧化还原反应进行的方向[1]

例1.试用标准电极电势判断Zn+Cu2+=Zn2++Cu 反应能否自发向右进行。

已知渍■■=-渍■■=

解：要使反应能自发向右进行，必须其标准电动势E厮>0，否则E厮0

∴反应能自发向右进行。

或按氧化剂和还原剂的相对强弱判断。氧化还原反应发生在较强的氧化剂和较强的还原剂之间。

例2.试用标准电极电势判断

I2+2Fe2+=2Fe3++2I-反应进行的方向。

已知：渍■■=，渍■■=

解：E厮=渍■■-渍■■=

=<0，

∴反应向左进行。

3.选择氧化剂和还原剂

例如，含有Cl-、Br-和I-三种离子的混合溶液，欲使I-氧化为I2又不致使Br-、Cl-氧化，在常用的氧化剂Fe2（SO4）3和KMnO4中选择哪一种能符合上述要求？

解：查表知：渍■■=，渍■■

=，渍■■=，渍■■=，

渍■■=

可见，渍■■值最大，是最强的氧化剂，可将I-、Br-、Cl-分别氧化成I2，Br2、Cl2，

∴KNMO4不符合上述要求。而

渍■■比渍■■大，却小于渍■■和

渍■■

∴Fe3+可将I-氧化成I2，而不能氧化I-和Br-。

满足要求：渍■■∴选Fe2（SO4）3

∴选择氧化剂的原则是：选比要氧化的物质的电极电势高的氧化态物质（斜线上方的物质）[2]。

选择还原剂的原则是：选比要还原的物质的电极电势低的还原态物质（斜线下方的物质）。

4.求氧化还原反应的平衡常数

平衡常数K厮与E厮的关系：

∵△rＧ厮＝-RTlnK厮而△rＧ厮=-nFE厮（△rＧ=-nFG）

式中：n是氧化还原反应中电子的转移数，F是法拉第常数·V-1·mol-1

∴-nFE厮=-RTlnK厮

将常数代入并整理（F=96487J·V-1·mol-1，T=，R=·K-1·mol-1）

得：ｌgK厮=■

例如，求电池反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu在298K时的平衡常数。

解：ｌgK厮=■=■

=■=

∴K厮=×10-37

二、电极电势在非氧化还原反应中的应用

1.弱酸反应

例如，求反应H++Ac-=HAc的平衡常数[3]

解：正极H++e=■H2

负极■H2+Ac-=HAc+e

电池反应H++Ac-=HAc

∴lgK=■∴K=×104

2.弱碱反应

例如，求反应NH+4+OH-=NH3·H2O的平衡常数。

解：正极NH+4+e=■H2+NH3

负极■H2+OH-=H2O+e

电池反应NH+4+OH-=NH3·H2O

∴lgK=■

∴K=×104

3.沉淀反应

例如，求反应Ag++Cl-=AgCl的平衡常数。

解：正极Ag++e=Ag

负极Ag++Cl-=AgCl+e

电池反应Ag++Cl-=AgCl

∴lgK=■

∴K=×109

4.配合反应

例如，求反应Ag++2CN-=Ag（CN）-2的平衡常数。

解：正极Ag++e=Ag

负极Ag+2CN-=Ag（CN）-2+ｅ

电池反应Ag++2CN-=Ag（CN）-2

∴lgK=■

∴K=×1018

可见，利用标准电极电势可以判断氧化还原反应

的方向、判断氧化剂和还原剂的相对强弱、求氧化还原反应和非氧化还原反应的平衡常数等。电极电势在无机化学中有着非常重要的应用。

第2篇:CAI在无机化学课程中的应用

本文分析了计算机辅助教学的概况、无机化学课程的特点，结合作者在大学无机化学课程教学中的实践，叙述了计算机辅助教学在无机化学课程中应用。

0引言

当今的社会是一个信息化的社会，以计算机网络为代表的信息技术，正在以惊人的速度改善着人们的工作方式、生活方式和学习方式。计算机辅助教学、网络教学、教学设计等是当前教育技术中最为活跃、也是最具发展空间的领域，已经为越来越多的高校所采用，成为教育教学的支撑技术[1]。无机化学是各大高校化工专业、材料化学等专业一门重要的专业基础课，教学内容包括课堂讲授、课堂讨论和课外作业。本文对利用计算机模拟技术进行无机化学课程辅助教学过程进行探讨，目的在于全面推进素质教育，提高教学改革质量。

1计算机辅助教学(CAI)