2022年标准电极电势表的作用 .pdf

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1、收稿日期:2004204219第19卷第5期彭城职业大学学报2004年10月V ol.19 N o.5Journal of Pengcheng V ocational U niversityOCT.2004标准电极电势表的作用陈栋勤(徐州医学院,江苏徐州221002)【摘要】标准电极电势表中的电极反应和标准电极电势,是判断氧化还原反应方向、氧化剂、还原剂的强弱,以及书写氧化还原反应方程式的重要依据。文章对标准电极电势表在氧化还原反应及氧化还原滴定等方面的作用进行阐述,以引起足够的重视。【关键词】标准电极电势电极反应氧化剂还原剂【中图分类号】TM 933【文献标识码】A【文章编号】1008228

2、24(2004)0520077203The Functi on of StandardElectrodePoten tiom eterChen Dong2qin(Xuzhou M edical College,Xuzhou,Jiangsu 221002)【Abstract】The electrode reaction and standard electrode potential m easured by the standardelectrode potentiometer providei mportan t bases for the following:the judgment of

3、the redoxreaction s direction,the intensity of the oxidizer and the reductant,and the w riting of the equation ofthe redox reaction.This paper expounds that the potentiometer exerts an i mportan t function in theredox reaction and the redox titrati on.【Key words】Standand electrode potentialElectrode

4、 reactionOx idizerReductant标准电极电势是氧化还原反应很好的定量标度,标准电极电势表是判断氧化还原反应方向、氧化剂还原剂的强弱,以及书写氧化还原反应方程式的重要依据。标准电极电势能从热力角度衡量氧化还原滴定进行地程度。本文将详细阐述标准电极电势表的作用。11 比较氧化剂和还原剂的强弱。表的右上方的还原型是强还原剂,表的左下方氧化型是强氧化剂。21 确定原电池的正负极。标准电极电势高的电极是(+)极(阴极);反之,为(-)极(阳极)。例如:0Zn2+Zn=-0.76v0Cu2+Cu=0.337v则(-)Zn Zn2+(a)Cu2+(a)Cu(+)原电池的符号表示Cu电极

5、是正极,Zn电极是负极。31 判断氧化还原反应方向。判断式为E0池=0(+)-0(-)。若 E0 0,反应自发正向(向右)进行;若 E0 0?77?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -反应能正向进行。41 判断氧化还原反应的顺序。若溶液中存在不止一种还原剂(或氧化剂),如果加入某种氧化剂(或还原剂),氧化还原滴定将按一定顺序进行,E0最大的氧化还原反应最先进行。例如:高锰酸钾法中测定亚铁盐的含量,若用浓盐酸调节溶液的PH 值则会发生副反应。氧化还原反应将按标准电极电势所示:0M nO-4M n2+=1.51v0Fe3+Fe2+=0.771v0Cl2Cl-=1

6、.36v滴定反应为:M nO-4+5Fe2+8H+=M n2+5Fe3+4H2O副反应为:10 Cl-+2M nO-4+16H+=2 M n2+5Cl2+8H2O由于氯气逸失使结果无法计算,所以滴定时必须用硫酸调节酸度。51 氧化剂或还原剂的选择。如果在含有Cl-、Br-、I-的溶液中,要用氧化剂把I-氧化为 I2,使 Cl-、B r-仍留在溶液中,应选用Fe3+还是M nO-4作氧化剂?可将上述有关离子电对的标准电极电势由小到大依次排列:0I2I-=0.54v0Fe3+Fe2+=0.771v0B r2B r-=1.065v0Cl2Cl-=1.36v0M nO-4M n2+=1.51v根据左上

7、右下斜线法则,可以判定:M nO-4可分别按顺序氧化I-、B r-和 Cl-为单质 I2、B r2和 Cl2,而 Fe3+只能氧化I-为I2,则应选择Fe3+为氧化剂。61 根据电极反应书写氧化还原反应式(即原电池反应)。将电极电势低的电极反应倒过来写,(即将还原型写在左边,氧化型写在右边)与电极电势高的电极反应相加,得失电子数取最小公倍数,则可写出氧化还原反应式。例如:M nO-4在酸性介质中氧化氯离子,可写成:5)2 C l-=Cl2+2e 2)M nO-4+8H+5e=M n2+4H2O离子方程式:2 M nO-4+10Cl-+16H+=2 M n2+5Cl2+8H2O改写为分子方程式:

8、2KM nO4+16HC l=2 M nCl2+2KC l+5Cl2+8H2O71 计算原电池的标准电动势。E0池=0(+)-0(-)例如:(-)Zn Zn2+(a)Cu2+(a)Cu(+)E0池=0Cu2+Cu-0Zn2+Zn=0.36-(-0.76)=1.12v81 用平衡常数 K 值衡量氧化还原反应进行的定量程度。已知标准状态下正、负极的电极电势,即可求出该电池反应的平衡常数K。298.15k时,平衡常数K和E0的关系为:lgK=nE0池0.0592=n0(+)-0(-)0.0592例如:求 KM nO4滴定 Fe2+的滴定反应在298.15k 时的平衡常数。E0池=0M nO-4M n

9、2+-0Fe3+Fe2+=1.51-0.771=0.739vlgK=0.7395 0.0592=62.5K=100.51062=3.161062计算结果说明,用高锰酸钾滴定亚铁盐的反应是很完全地。通常都将f?0.4v 作为用于滴定的氧化还原反应完全程度的要求。也可粗略将此作为氧化还原滴定能够直接准确进行的条件。9.由难溶盐电极组成的原电池,求难溶盐的溶度积K s p。可设计原电池:(-)金属该金属难溶盐,负离子金属离子金属(+)?87?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -根据上述同样的思路可变公式:lgK sp=n0(-)-0(+)0.0592=-nE0池0

10、.0592例如由下述原电池:(-)A g A gCl(s)Cl-(a)A g+(a)A g(+)电池反应:A g+Cl-=A gCllgKp sA gC l=1(0.223-0.7996)0.0592=-9.77Kp s=1.7010-10101 由配盐电极组成的原电池,求配离子的稳定常数K稳。可设计如下原电池:(-)金属该金属配盐 金属离子金属(+)根据上述同样的思路可变公式:lgK不稳=n0(-)-0(+)0.0592=-nE0池0.0592例如由下述原电池:(-)Cu Cu(N H3)2+4(aq),N H3Cu2+(a)Cu(+)电池反应:Cu+4 N H3=Cu(N H3)2+4lg

11、K不稳Cu(NH3)2+4=2(-0.05-0.36)0.0592=-13.85K不稳=1.4110-14则 K稳Cu(NH3)2+4=7.101013标准电极电势仅从热力学的角度衡量反应可能进行地程度,但不能说明反应的快慢。标准电极电势表中给出的0值是在标准状态下水溶液中测出的,非水溶液、高温、固相反应的情况下不适用。标准电极电势与电极反应中物质的计量系数无关,它是电极的强度性质。化学反应实际上常在非标准状态下进行,而反应过程中离子浓度也会发生改变。离子浓度比与电极电势的定量关系的方程叫能斯特方程,指出了电池的电动势与电池(E0池)本性和电解质浓度之间的定量关系。298.15k时归纳成一般的通式。电极反应的能斯特方程:=0+0.0592 nlg 氧化型 还原型 电池反应的能斯特方程:E=E0池-0.0592 nlg生成物 反应物 可以看出标准电极电势表中0值在能斯特方程中也充当着重要的角色。参考文献 1 北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学无机化学教研室.无机化学(第3版)上册M.北京:高等教育出版社,1994.2 武汉大学.分析化学(第2版)M.北京:高等教育出版社,1988.3 申令生.化学分析计算手册M.北京:水力电力出版社,1992.?97?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -