04-3氧化还原反应的方向和限度（课件）- 《无机化学第4版》同步教学（高教版）

第四章 氧化还原反应 第三节 氧化还原反应的方向和限度 第四章 氧化还原反应与应用电化学 4.3.1 氧化还原反应的方向 1.氧化还原反应自发进行的判据 化学反应自发进行的条件 △rGm < 0 而 △rGm= -z’FE 电池反应中转移的电子数 法拉第常数 第四章 氧化还原反应与应用电化学 4.3.1 氧化还原反应的方向 1.氧化还原反应自发进行的判据 E > 0 ；E(氧化剂)>E(还原剂) 氧化还原反应的规律：ΔrGm< 0，E > 0 氧化剂 还原剂 还原剂 氧化剂 较强 较强 较弱 较弱 + + 第四章 氧化还原反应与应用电化学 1.氧化还原反应自发进行的判据 E > 0 ；E(氧化剂)>E(还原剂) 只需计算电动势E 或比较两电对E 的大小 (1) 标准态时 例1 试判断下列反应:Pb2++ Sn Pb + Sn2+ 在标准态时反应自发进行的方向 反应自发向右进行 Sn2+/Sn -0.136V -0.126V Pb2+/Pb 电对 E /V > E =E (Pb2+/Pb)+ E (Sn2+/Sn) =0.010 V 第四章 氧化还原反应与应用电化学 4.3.1 氧化还原反应的方向 先根据Nernst方程求出E(电对),再计算电动势E 或比较E(电对)。 (2) 非标准态时 c(Pb2+) 0.0010 c(Sn2+) 1.0 例2 试判断下列反应:Pb2++ Sn Pb + Sn2+ 在 = 时反应自发进行的方向 0.0592V 2 0.0592V 2 E(Pb2+/Pb)=E (Pb2+/Pb)+ lg [c(Pb2+)/c ] = -0.126V + lg 0.0010 = -0.215V 第四章 氧化还原反应与应用电化学 4.3.1 氧化还原反应的方向 先根据Nernst方程求出E(电对),再计算电动势E 或比较E(电对)。 (2) 非标准态时 例2 试判断下列反应:Pb2++ Sn Pb + Sn2+ 在 = 时反应自发进行的方向 c(Pb2+) 0.0010 c(Sn2+) 1.0 E (Pb2+/Pb)/V 反应自发向左进行 < -0.136 -0.215 -0.126 E (Sn2+/Sn)/V E(Pb2+/Pb)/V E =E(Pb2+/Pb)+ E (Sn2+/Sn) = -0.215-(-0.136) = -0.079V <0 第四章 氧化还原反应与应用电化学 2.影响氧化还原反应方向的因素 浓度 电极反应中有关物质浓度的变 化, 会引起电极电势的改变，有可能会 导致反应方向的改变。 当标准电动势 > 0.2V 一般情况下浓度的变化, 不会导致E(电动势)<0, 而引起反应方向发生改变。 经验规则 第四章 氧化还原反应与应用电化学 2.影响氧化还原反应方向的因素 浓度对氧化还原反应方向的影响 例：判断反应 2Ag+ +Cu 2Ag+Cu2+进行方向 (1) 标准态 E (Ag+/Ag)= 0.7991 V E (Cu2+/Cu)= 0.340 V 第四章 氧化还原反应与应用电化学 2.影响氧化还原反应方向的因素 0.0592V 1 c(Ag+)=0.050 molL-1， c(Cu2+)=1.0 molL-1 = 0.7991V+ lg 0.050 = 0.72V (2) 非标准态 E(Ag+/Ag)=E (Ag+/Ag) + lg [c(Ag+)/c ] 0.0592V 1 E (Ag+/Ag)-E (Cu2+/Cu)=0.7991V-0.340V>0.2V 电极反应中有关物质浓度的变化, 没有导致反应方向的改变。 E 0.340 0.72 0.7991 (Cu2+/Cu)/V E(Ag+/Ag)/V (Ag+/Ag)/V E > 反应向右进行 例：判断反应 2Ag+ +Cu 2Ag+Cu2+进行方向 第四章 氧化还原反应与应用电化学 2.