昆 明 理 工 大 学
氧化还原与电化学
三(一)、电极电势与氧化还原反应方向 反应物 K1+FeC13(淀粉) I2+SnC12 FeSO4+KMnO4 现象及反应式 解释( A与 B关系) 结论:?(MnO4/ Mn2+) ?(Fe3/Fe2+) ?(I2/I-) ?(Sn4+/ Sn2+) 查表:
?°(MnO4/Mn)= ,?°(Fe/Fe)= ,?°(I2/I) ,
2+
3+2+-
?°(Sn/Sn)= 。与上述实验所得 ,所以氧还方
4+2+
向为 。
二酸度对氧化还原反应的影响 反应物 MnO2(s)+HC1(稀) MnO2(s)+HC1(浓) K2Cr2O7+HC1(稀) K2Cr2O7+HC1(浓) K1淀粉试纸 反应式 结论:(1)C[H+]增大,?(MnO2/Mn2+)及?(Cr2O72-/Cr3+)值 。 (2)C[HCl]增大,?(C12/C1-)值 ,所以,反应 。 三、影响氧化还原反应的其它因素 1、浓度的影响
CC14FeC13+FeSO4+K1???? (CC14层 色) CC14FeC13+K1???? (CC14层 色)
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3、生成配合物的影响
2FeC13 +2KI=2FeC12+2KC1+I2 (平衡右移,颜色 )
+NaF [FeF6 ]
3-
(平衡左移,颜色 )
结论:
(1)反应1(稀释),3(生成配合物),使电对Fe3+/Fe2+中[Fe3+]降低,从而使反应难进行,即?(Fe3/Fe2+)下降了,Fe3+氧化性减弱。 (2)反应2(生成沉淀),使电对I2/I-中[I-]降低, ?(I2/I-)值升高。
六、原电池
1、简易原电池的构成和电极电势的比较 电池符号 +极 -极 电动势 昆 明 理 工 大 学
电池反应式 上述原电池中,各电极的反应式为:
原电池:负极反应 。 正极反应 。
原电池:负极反应 。 正极反应 。
原电池:负极反应 。 正极反应 。
2、浓度对电极电势的影响
在上述的Cu-Zn 原电池中:
+
2CuSO4+2NH3·HO(浓)=Cu(OH)2 SO4(s)+2NH4 +SO42- ( 色)
2- 2+
Cu(OH)2 SO4(s)+8NH3·H2O(过量)=2[Cu(NH3)4]+SO4 +2OH+8H2O 电动势为
ZnSO4 +2NH3·H2O(浓)=Zn(OH)2 (s)+(NH)2 SO4 ( 色)
Zn(OH)2 (s)+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2O 电动势为 结论:电极电势随离子浓度改变而 ,在原电池中,正极离子浓度降低, 值 ,负极离子浓度降低,其 值 ,前者使电动势 ,后者使电动势 。
电极电势相对大小 昆 明 理 工 大 学
3、介质酸(碱)度对电极电势的影响 电池反应:
2- 2+
6Fe+ Cr2 O7 +14H+ =6Fe3++2Cr3++7H2 O
-2+3+2
电池符号:(-)Fe︱Fe(0.1)‖Cr,Cr2O7 ,H+︱(石墨) (+) 电动势为 电动势为 结论:含氧酸作氧化剂时,增加[H+ ],使 值增大,故相应的原电池电动势 ,加[OH-]则相反。
七、电解 电解池反应 产物检验 阴极: CuC12 阳极: