电极电势的应用

从电极电势来看，氧化态物质的 氧化能力从上到下逐渐增强，还原 态的还原能力从下到上逐渐增强。 即Li是最强的还原剂，Li＋是最弱 的氧化剂；F2是最强的氧化剂，F则是最弱的还原剂。
二、判断氧化还原反应进行的方向
方向：较强的氧化剂与较强的还原剂作用， 生成较弱的还原剂与较弱的氧化剂。位于 第二纵行左下方的氧化剂可以氧化其右上 方的还原剂；同样位于右上方的还原剂可 以还原其左下方的氧化剂。而且氧化剂和 还原剂在表中的位置相隔越远，它们之间 的得失电子自发反应趋势越大。
θ θ
时，均有k＞106，此平衡常数己较大，
可以认为反应进行已相当完全。
例：3-10判断反应Sn＋Pb2＋ ⇌ Sn2＋＋Pb 在298.15K时进行的程度。
例3-8 判断下列反应在298.15K时自发进 行的方向。
Pb2+(0.001mol· L-1)＋Sn＝Pb＋Sn2＋（0.100mol· L-1）
解：查表知
Pb2＋＋2e
⇌ Pb

θ
＝－0.1262V
Sn2＋2e ⇌ Sn
＝－0.1375V
θ
由于是非标准态下的反应，需根据Nemst方程
式计算非标准态下电对的 值，才能进行判 断：
［Zn2＋］/［Cu2＋］的比值就是此反 应的平衡常数。由于数值很大，说 明此反应进行得很彻底。根据上面 计算，可以导出利用标准电极电势 来计算平衡常数K值公式：
式中： θ氧：反应中氧化剂电对的 标准电极电势；

θ
还：反应中还原剂电对的
标准电极电势；
n：反应中转移的电子数
由上式可以看出，两个电对的 θ值相差越 大，平衡常数K值也越大，反应进行的越 彻底。计算表明，对于n＝2的反应 差 值为0.2V时，或者当n=1, 差值为0.4V
反应开始时，由于

θ Cu 2 /Cu

θ Zn2 /Zn
故反应能正向进行。但随着反应的进行，
［Cu2＋］不断降低，［Zn2＋］不断升高， 从而使
θ Cu 2 /Cu
不断降低，
θ Zn2 /Zn
不断 时，
升高，当达到

θ Cu 2 /Cu

θ Zn2 /Zn
反应即达到平衡，此时：
因为
θ Sn 2 /Sn

θ Pb 2 /Pb
所以电对
Sn2+/Sn为正极，发生还原 反应；
电对Pb2＋/Pb为负极，发生氧化
反应。故反应按所写方程式逆向
进行。
三、判断氧化还原反应进行的程度 例：3－9判断反应 Zn＋Cu2＋ ⇌ Zn2＋＋Cu在298.15K时进行的程度。 解：根据Nermst方程
第二节 电极电势的应用 一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱
电对的 值越大，表示电对中氧化态
θ
物质的氧化能力越强，是强氧化剂；其 相应的共轭还原态物质的还原能力越弱， θ 是弱的还原剂。反之， 值越小，表示 电对中还原态物质的还原能力越强，是 强还原剂；其相应的共轭氧化态物质的 氧化能力越弱，是弱的氧化剂。
例3-7判断标准态下反应 Fe+Cu2+ ⇌ Fe2++Cu自发进行的 方向 解：查表知 Fe2＋＋2e ⇌ Fe θ ＝－0.447V Cu2＋＋2e ⇌ Cu θ ＝0.3419V
E
θ θ Βιβλιοθήκη θ θ Cu 2 /Cu

θ Fe 2 /Fe
＝0.3419－（－0.447） ＝0.7889V θ θ 因为 Cu 2 /Cu Fe2 /Fe 所以电对 Cu2＋/Cu为正极，发生还原反应； 电对Fe2＋/Fe为负极，发生氧化反应。 故反应正向自发进行