清华大学化学第七章电化学

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
原电池符号 负极在左边 盐桥 相界面 正极在右边
− ������������|������������������+ (������������ ) ∥ ������������������+ ������������ |������������(+)
− ������������ ������������������+ ������������ ∥ ������+ ������������ ������������ ������ , ������������(+)
������������������������.������������������, ������+/������ = ������������
������

3) 标准电极电势数值大小的意义
E������������������+/������������ = −������. ������������������
氧化剂所获得的电子总数和还原剂失去的电子总数必
须相等的原则,配平离子反应方程式
������− ������������������������− + ������������ → ������������������������ ������(������������) ������(������������) ������− − ������− ������������ + ������������������ − ������������ → ������������ +) ������(������������) (������������) ������(������������) +������������ ������(������)
写出两个半反应,并配平 氧化剂 还原剂
������− ������������������������− + ������������ → ������������������������ ������(������������) ������(������������)
− ������− ������������������− + ������������������ − ������������ → ������������ ������(������������) (������������) ������(������������) +������������ ������(������)
第7章 氧化还原反应与电化学
7.1氧化还原方程式的配平 7.2原电池与电极电势
7.3影响电极电势的因素-Nernst公式
7.4 电极电势的应用
7.5 电化学技术的应用
7.1氧化还原方程式的配平
7.1.1 氧化和还原
Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
半反应(Half-reaction) 还原作用: ������������ − ������������− → ������������������+ 氧化作用: ������������������+ + ������������− → ������������
− ������− ������− ������− ������������������������− ������(������������) + ������������������(������������) + ������������������(������������) = ������������������������������(������������) + ������������������(������������) + ������������ ������(������)
方程两边的氧原子数都等于102,方程式已经配平
2. 利用离子电子法配平
配平原则:氧化还原反应中的电子得失总数必须相等
K������������������������(������������) + ������������������������(������������) + ������������������ ������������������(������������) → ������������������ ������������������������(������������) + ������������ ������������������(������������) + ������������ ������(������)
使方程式两边的各种原子总数相等
������������������������������������������������(������������) + ������������������������������������(������������) + ������������������������ ������������������(������������) = ������������������������ ������������������
有一个能自发进行的氧化还原反应 氧化反应与还原反应要分别在两个电极上进行 装置系统需构成电的通路
2) 原电池符号的标准写法(IUPAC标准)
对于Cu-Zn原电池
负极: ������������ − ������������− → ������������������+ 正极: ������������������+ + ������������− → ������������
������+ |������������ 氧化还原电极,例������������������− /������������ ������
金属-难溶盐电极,例������������������������/������������, ������������(������������)������ /������������
E������������+/������������ = −������. ������������������������ E代数值越大: 氧化型物质的氧化能力越强 还原型物质的还原能力越弱
方程两边的氧原子数都等于13,方程式已经配平
7.2 原电池与电极电势
7.2.1 原电池(Primary cell)
1) 原电池的构成
借助氧化还原反应,将化学能转变为电能的装置
-2e
Zn Cu Zn Cu
+2e
2
2
构成原电池的条件
-2e
Zn Cu Zn Cu
+2e
2
2
总电池反应: ������������ + ������������+ = ������������������+ + ������������ ↑
− ������������ ������������������+ ������������ , ������������������+ ������������ ∥ ������������������+ ������������ , ������������������+ ������������ ������������(+) 总电池反应: ������������������������+ + ������������������+ = ������������������������+ + ������������������+
添加未参与氧化还原的离子,使方程式两边的各种
原子总数相等 ������K������������������������(������������) + ������������������������������(������������) + ������������������ ������������������(������������) = ������������������������ ������������������������(������������) + ������������ ������������������(������������) + ������������ ������(������)
∗����wenku.baidu.com�
= ������������������. ������������������
电极反应
− ������������+ + ������������ ⇌ ������������(������,������������������������������������) (������������,������������������������⋅������−������ )
氧化还原反应均由两个半反应组成,一 个是氧化半反应,一个是还原半反应
氧化和还原总是同时发生,相互依存
氧化还原反应(Half-reaction)
Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
得e,还原反应(Reduction)
氧化剂 + 还原剂

还原产物 + 氧化产物
失e,氧化反应(Oxidation)
7.1.2 氧化数(氧化值,Oxidation number)
氧化数(氧化值)是指某元素一个原子的表观电荷数, 它包括电子的得失与偏移数 电子偏移数:假设把共用电子指定给电负 性较大的原子而计算的电荷数
氧化数(氧化值)规则
单质(如Cu, O2 , 石墨等)中原子的氧化数为零 单原子离子的氧化数等于其离子的得失电子数
⊖ 用E氧化态/还原态 表示
������) 电极电势的测量--标准氢电极
⊖ E������ + /������ − SHE(Standard Hydrogen Electrode)
������
电化学的标准态 ������������+ = ������������������������ ⋅ ������−������ ������⊖ = ������������������������������������
������ ������������
+ ������������������������������������������
������������
+ ������������������������ ������������������(������������) + ������������������������ ������(������)
3) 原电池的电极类型
金属电极,例������������+ /������(������ = ������������, ������������, ������������, ������������等) 非金属电极,例������������������ /������������− , ������������ /������������ ������, ������+ /������������
碱金属原子一般为+1;碱土金属原子一般为+2
7.1.2 氧化还原反应方程的配平
1. 利用氧化数(氧化值)法配平 配平原则:氧化剂中元素氧化数(氧化值)降低的总 数与还原剂中元素氧化数(氧化值)升高的总数相等 在化学反应式中标出氧化数(氧化值)有变化的 元素,计算出反应前后氧化数(氧化值)的变化
将氧化剂和还原剂氧化值的变化乘以适当的 系数,可得到初步的不完全方程式
多原子离子中, 元素原子的氧化数的代数和等于离 子所带的电荷数
中性分子中, 所有元素原子的氧化数的代数和为零
在化合物中:
氧原子的氧化数一般为-2, 在OF2中为+2,过氧化物 ������ 中为-1, 超氧化物中为������
氢原子的氧化数一般为+1, 在活泼金属氢化物(NaH, CaH2)中为-1 卤素原子在卤化物中的氧化数一般为-1 硫原子在硫化物中的氧化数为-2
7.2.2 电极电势 (Electrode potential)
1) 电极电势的产生-双电层理论 原电池回路中电流的产生说明电极上存在电极电 势,电极之间存在电势差
金属的可逆电极电势:
在金属和溶液之间由于形成双电层而产生的电势差 用������ Mn+/M 表示 IUPAC规定:还原电势为标准电极电势 氧化型 + ze- ⇌ 还原型
相关文档
最新文档