学习情境4-双氧水分析(电极电位)PPT资料

Cr O2 / Cr 3
2 7
2 Cr2O7 / Cr 3
0.0592 a(Cr O )a ( H ) lg 3 6 a (Cr )
2 2 7 2
14

计算：[Cr2O723+ ]=[Cr ]=[H+]=0.1mol/L时电对
Cr2O72-/Cr3+的电极电位。
例：计算Cr2O72-/Cr3+电极在 [Cr2O72-]＝ [Cr3+]=1mol/L, pH=5 时的电极电势。

I2 / I
0.545 V 0.559V
3、电极电位的应用
（1）判断氧化剂或还原剂的相对强弱
电对的电极电位越高，其氧化形的氧化能 力越强——氧化剂
电对的电极电位越低，其还原形的还原能
力越强——还原剂
判断KMnO4与K2Cr2O7氧化性强弱 判断SnCl2与FeCl2还原性强弱
MnO

2
4
/ Mn / Cr
2
二、电极电位
1、电对：氧化剂得到电子由氧化
态变为还原态，还原剂失电子由
还原态变为氧化态。
（1）氧化剂与还原剂
• Sn2+ + 2Fe3+ =Sn4++ 2Fe2+
• 氧化剂是指得到电子的反应物。Fe3+
• 还原剂是指失去电子的反应物。Sn2+
Sn2+ + 2Fe3+ =Sn4++ 2Fe2+ （2）氧化与还原(是指半反应)
（3）有的伴有副反应而无明确计量关系。
（4）条件不同，产物不同。
3、分类：高锰酸钾法、重铬酸钾
法、碘量法、溴量法、铈量法。 4、应用：非常广泛，直接或间接 测定无机物、有机物。
如何控制反应方向及怎样加快氧
化还原速度是氧化还原滴定中需
要解决的两大问题。
• 如何控制反应方向？
• 为此应了解电极电位。
位低的还原态是反应物。
判断以下反应在标准状态下时的反应 方向。
2Fe3+ + 2I- = Fe2++I2
已知
Fe
I
3
/ Fe

2
0.771 V
2
/I
0பைடு நூலகம்545 V
• Fe3+及I-是反应物，反应方
2+ 向向右。会干扰Cu 的测定。
如何消除？
2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓ + 2I2 I2 + 2S2O32- = S4O62- + 2I-
4 8
MnO
2 / Mn 4

MnO4 / Mn 2
0.0592 a(MnO )a ( H ) lg 2 5 a(Mn )
写出电对I2/I-、Cr2O72-/Cr3+ 的能斯特方程式表达式。
I
2 /I


I2 / I
0.0592 1 lg 2 2 a (I )

(25 C )
0
使用能斯特方程式应注意以下问题
• （1）[氧化态]：表示半反应中氧化态这一方所有离子浓 度的乘积 [还原态]：表示半反应中还原态这一方所有离子浓
度的乘积
• （2）各浓度的方次等于其在半反应中的系数 • （3）固体、纯液体浓度为1 • （4）气体的浓度用分压表示 • （5）温度改变，方程式中系数也发生改变
例：Zn -2e
Zn2+
Zn
2
/ Zn

Zn 2 / Zn
0.0592 lg a( Zn 2 ) 2
H2
2H+ + 2e
H

/ H2
H / H

2
0.0592 a 2 ( H ) lg 2 PH 2 / P
MnO4- + 5e + 8H+ =
Mn2+ + 4H2O
2
1.51 V 1.33 V
Cr O Fe Sn
3
2 7
3
/ Fe / Sn
0.771 V 0.154 V
4
2
KMnO4氧化性强 SnCl2还原性强
(2)判断氧化还原反应进行的方向
电极电位越高的氧化态与电极电位
低的还原态相互反应。
即电极电位越高的氧化态与电极电
一个氧化还原反应中有两个电对。
即：Sn4+ / Sn2+
Fe3+
/ Fe2+
其中： 价态高的是氧化态，电对Sn4+ / Sn2+中是Sn4+ 电对Fe3+
/ Fe2+ 中是Fe3+
价态低的是还原态，电对Sn4+ / Sn2+中是Sn2+ 电对Fe3+
/ Fe2+ 中是Fe2+
• 概括为：升失氧还
解： Cr2O72- + 6e +14 H+
2Cr3++7H2O
2 2 7 14
Cr O2 / Cr 3
2 7
0.0592 [Cr O ][H ] Cr O2 / Cr 3 lg 3 2 2 7 6 [Cr ]
5 14 1 ( 10 ) 0.0592 1.232 lg 0.541 (V) 6 1
降得还氧
• 解释为：氧化值升高，失去电子，发生氧
化反应，该反应物是还原剂；氧化值降低， 得到电子，发生还原反应，该反应物是氧
化剂
2、电极电位计算公式——能斯特方程式
Ox / Re d
aOx 2.303RT ln nF aRe d

Ox / Re d
0.059 aOx lg n aRe d
学习情境四:双氧水分析
• 过氧化氢俗称双氧水，是一种强氧化
剂，也可用作还原剂。（？）适用于
伤口消毒及环境、食品消毒。
• 其含量测定常用氧化还原滴定法中的 高锰酸钾法或碘量法。
• 高锰酸钾法和碘量法都是 氧化还原滴定法。
一、氧化还原滴定法概述
1、氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基 础的滴定分析方法。 2、特点： （1）机理复杂、多步反应。 （2）有的程度虽高但速度缓慢。
(3)判断氧化还原反应进行的程度
氧化还原反应是可逆反应，反应进行的
程度用平衡常数K来衡量。
平常数K与两电对电极电位的关系为：
lg K
n(
氧化剂电对
0.0592
还原剂电对
)
例：求下列反应的平衡常数 H3AsO3 +I2 + H2O 2HI+ H3AsO4
解：氧化剂电对为I2/I还原剂电对为H3AsO4/H3AsO3
氧化是一半反应，是失去电子的反应。
Sn2+-2e=Sn4+ 也可说成Sn2+被氧化 还原也是一半反应，是得到电子的反应。 如Fe3++e= Fe2+ 也可说成Fe3+被还原。 两个半反应相加就得到氧化还原反应，相 加时电子得失数应相等。
Sn2+ + 2Fe3+ =Sn4++ 2Fe2+
（3）氧化态与还原态