(40)--4.5判断氧化剂还原剂的强弱、氧化还原反应的方向.docx

4.5判断氧化剂还原剂的强弱、氧化还原反应的方向同学们好！根据Nernst方程分析，增大某电对氧化型物质的浓度或还原型物质的浓度其电极电势 如何变化？对应的氧化型氧化能力及还原型还原能力如何变化？电极电势是一组非常重要的数据，应用它们可以比较氧化剂和还原剂的相对强弱；判断 氧化还原反应的方向；确定氧化还原反应进行的程度以及计算原电池的电动势。本次课我们学习电极电势的应用，利用电极电势比较氧化剂和还原剂的相对强弱；通过 电极电势判断氧化还原反应的方向。(一)利用标准电极电势比较氧化剂和还原剂的相对强弱标准电极电势的高低可以 表征得失电子的难易，也就是表明了氧化还原能力的强弱，电极电势正值越大就表明电极反 应中氧化型物质越容易夺得电子转变为相应的还原型，如“(F2/F) = 2.866V,，(CL/C1)二 L35827 V说明F2, C12都是强氧化剂。电极电势负值越大就表明电极反应中还原型物质越容 易失去电子转变为相应的氧化型，如，(Na/Na+) = -2.71V,(K/K+) =-2.92V,这说明金属钾和钠都是强还原剂。因此，电对的标准电极电势值越高，其氧化剂的氧化性越强，还原剂的还原性越弱；电 对的标准电极电势值越低，其还原剂的还原性越强，氧化剂的氧化性越弱。如“(Zn2+/Zn尸 -0.7618 V, °(Cu2+/Cu)= 0.3419 V, 0(Cu27Cu)>°(Zn2+/Zn),故 C/+的氧化性比 Zi?+强， 而Zn的还原性则比Cu强。例1根据标准电极电势，可以判断下列电对中各物质氧化能力或还原能力强弱顺序: Li+/Li、Cb/Cr、Hg2+/Hg、F)F、MnO47Mn2 Fe3+/Fe2+o解:由附录四查得：”(Li+/Li)=-3.0401 V°(Fe3+/Fe2+) = 0.771 V9°(Hg2+/Hg) = 0.851 V增°(C12/Cr)= 1.35827 V大9° ( MnO47Mn2+)= 1.507 V “ (F2/F ) = 2.866 V故氧化齐I强弱顺序：F2> MnO4- > Cl2 > Hg2+> Fe3+> Li+；还原剂强弱顺序：Li > Fe2+ > Hg > Cl- > Mn2+> F-o(二)判断氧化还原反应的方向 氧化还原反应进行的方向可以根据氧化剂和还原剂 的强弱来判断，即较强的氧化剂和较强的还原剂作用，生成较弱的氧化剂和较弱的还原剂。强氧化剂1+强还原剂2 弱还原剂1 +弱氧化剂2除了直接比较两对电对的电极电势大小外，还可以根据电池的电动势计算。根据&G” = QE二nFE =nF（p+-（p）,在恒温恒压条件下：ArGm< 0, E> 0, （p+>（p-氧化还原反应自发正向进行；ArGm> 0, E<0, （p+<（p.氧化还原反应自发逆向进行；rGm = 0，E=0, W + = 0.氧化还原反应达到平衡状态。由于电极电势E的大小不仅与丁有关，还与参加反应的物质的浓度、酸度有关，因此， 如果相关物质的浓度不是1时，则应该按照能斯特方程分别算出氧化剂和还原剂的电势，然后再根据计算出的电势，判断反应进行的方向。但如果两个电对的（pe值相差较大， 即Ee>0.2V, 一般不会因浓度变化而使石。值改变符号。即使不处于标准状态，也可直接用E e确定反应方向。否则，必须考虑浓度和酸度的影响，用能斯特方程式计算电池的E值，再 进行判断。例2判断298 K时下列反应自发进行的方向。Hg2+(1.00xl0-3mol/L) + 2Ag(s) = Hg(l) + 2Ag+(1.00mol/L)解：查表得 Hg2+2e； >Hg°(Hg2+/Hg)= 0.851 VAg+e； Ag，(Ag+/Ag) = 0.7996 V<p (Hg2+/Hg尸 / (Hg/Hg) +0,05916 lgcr(Hg2)=0.851+ig(Looxis3)=0.762 (V)cp (Ag+/Ag) =(pe (AgVAg) + 0.0；916 Igq(Ag-)= 0.7996+ 0 0916 lgl 00= 0.7996 VE=（p+ - cp-= 9（Hg2+/ Hg） e（Ag+/Ag）=-0.038V因为EVO,题设反应式正向不能自发进行，故逆向反应自发进行。小结：通过电极电势可以比较氧化剂和还原剂的相对强弱；“值越大（正），氧化型的 氧化能力越强；/值越小（负），还原态的还原能力越强。通过电极电势可以判断氧化还原反应的方向的方法。电极电势较大电对的氧化剂与电极 电势较小电对的还原剂反应。谢谢，再见！