5.4 5.4 元素电势图及其应用元素电势图及其应用第5章 氧化还原反应和电化学基础把同一元素不同氧化数物质所对应电对的标准把同一元素不同氧化数物质所对应电对的标准 电极电势，按各物质的氧化值由高到低的顺序电极电势，按各物质的氧化值由高到低的顺序 排列，并在两种物质之间标出对应电对的标准排列，并在两种物质之间标出对应电对的标准 电极电势电极电势定义5.4.1 元素标准电极电势图及其应用AO2 H2O2 H2O0.695 1.7631.229E /VEB/VO2 HO2 H2O-0.076 0.8670.401-1.元素电势图Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.441-0.037AE /VFe3+/Fe2+ Fe2+/Fe Fe3+/Fe2. 应用 ：123n、n1、n2、n3 分别为各电对中氧化型与还原型的氧化数之差 EEEEA B C Dn1 n2 n3 n n = n1 + n2 + n3 EE1E2E3=n1 + n2 + n3 nEE1E2E3① ① 计算电对的标准电极电势计算电对的标准电极电势(BrO-/Br2)=12 (BrO-/Br-) - (Br2/Br-) =2×0.76 - 1.605 1= 0.455VEEE6例2BrO3- BrO- Br2 Br-4 1 1 ? ? 1.6050.76 0.61E /VB=n1 + n2 + n3 nEE1E2E3=z1 + z2 + z3 zEEEE(BrO3-/BrO-)=E46 (BrO3-/Br-) – 2 (BrO-/Br- ) EE=6×0.61- 2×0.76 4= 0.53V2BrO3- BrO- Br2 Br-4 1 1 ? 0.455 1.6050.76 0.61E /VB6结 束12② ② 判断能否发生歧化反应判断能否发生歧化反应氧化数升高或降低发生在同一物质内同 一元素上的反应称为歧化反应歧化反应。
1Cl2 +H2O→ HClO + HCl0+1当一种元素处于中间氧化数时当一种元素处于中间氧化数时, ,它一部分向高的它一部分向高的 氧化数状态变化氧化数状态变化( (被氧化被氧化),),另一部分向低的氧化另一部分向低的氧化 数状态变化数状态变化( (被还原被还原) )，这类反应称为歧化反应，这类反应称为歧化反应A B C结论: (右) > (左), B 易发生歧化反应,产物是 A 和 C EE(右) Cu2+ Cu+ Cu0.159 0.520 0.340E /VACu+ 易发生歧化反应 Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑③ ③ 解释元素的氧化还原特性解释元素的氧化还原特性E /VAFe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 如(1) 因 (Fe2+/Fe) 0 EE故在非氧化性稀酸故在非氧化性稀酸( (如稀盐酸或稀硫酸如稀盐酸或稀硫酸) )中中 金属铁只能被氧化为金属铁只能被氧化为FeFe2+2+4Fe2+ + O2 + 2H+ → 4Fe3+ + 2H2O所以Fe2+在空气中不稳定易被空气中氧氧化为易被空气中氧氧化为FeFe3+3+E /VAFe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 EE(2) 因 (O2/H2O) =1.229V > (Fe3+/Fe2+) 故Fe2+不会发生歧化反应可发生歧化反应的逆反应可发生歧化反应的逆反应在在FeFe2+2+盐溶液，加入少量金属铁盐溶液，加入少量金属铁 能避免能避免FeFe2+2+空气中氧气氧化为空气中氧气氧化为FeFe3+3+Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ 如E /VAFe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 第一节结束第一节结束第第4 4节节 结束结束第5章 氧化还原反应和电化学基础。