1、第四章第四章 氧化還原反應氧化還原反應第四節(jié)第四節(jié) 元素電勢圖及其應用元素電勢圖及其應用4.4.1 元素標準電極電勢圖及其應用元素標準電極電勢圖及其應用把把同一元素不同氧化數物質所對應電對同一元素不同氧化數物質所對應電對的標準電極電勢的標準電極電勢,按各物質的氧化數由高按各物質的氧化數由高到低的順序排列到低的順序排列,并在兩種物質之間標出并在兩種物質之間標出對應電對的標準電極電勢。對應電對的標準電極電勢。定定義義EB/VO2 HO2 H2O-0.076 0.8670.401-AO2 H2O2 H2O0.695 1.7631.229E /V0 -1 -24.4.1 元素標準電極電勢圖及其應用元素

2、標準電極電勢圖及其應用應用應用 ：1計算電對的標準電極電勢計算電對的標準電極電勢EEEE A B C Dz1 z2 z3 z123E3z1 + z2 + z3 E1E2=zEz、z1、z2、z3 分別為各電對中氧化分別為各電對中氧化型型 與還原型的氧化數之與還原型的氧化數之差差 E3z1 + z2 + z3 E1E2Ez=4.4.1 元素標準電極電勢圖及其應用元素標準電極電勢圖及其應用計算電對的標準電極電計算電對的標準電極電勢勢應用應用 ：1=z1 + z2 + z3 zEE1 E2E3z4 BrO3- - BrO- - Br2 Br- -z1 z2 z3 ? ? 1.0650.760.61z

3、例例1E /VB EB EB (BrO- -/Br2 2)=z2 z4 (BrO- -/Br- -) - z3 (Br2/Br- -) =(20.76-11.065)V1= 0.46VEB4.4.1 元素標準電極電勢圖及其應用元素標準電極電勢圖及其應用應用應用 ：1=z1 + z2 + z3 zEE1 E2E3z4 BrO3- - BrO- - Br2 Br- -z1 z2 z3 ? 0.455 1.0650.760.61z例例1E /VB(BrO3- -/BrO- -)=Ez1 z (BrO3- -/Br- -) z4 (BrO- -/Br- -) EE=(60.61-20.76)V4= 0

4、.54V4.4.1 元素標準電極電勢圖及其應用元素標準電極電勢圖及其應用應用應用 ：2判斷能否發(fā)生歧化反應判斷能否發(fā)生歧化反應反應反應 2Cu+ Cu2+ + Cu Cu2+ Cu+ Cu0.159 0.520 0.340E /VAE (Cu2+/Cu+)=0.159VE (Cu+/Cu)=0.520V 結論結論: : (右右) (左左), Cu+易發(fā)生歧化反應易發(fā)生歧化反應 EE4.4.1 元素標準電極電勢圖及其應用元素標準電極電勢圖及其應用應用應用 ：3解釋元素的氧化還原特性解釋元素的氧化還原特性E /VA Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 如如(1) 因因 (Fe2+/Fe

5、) 0 EEFe + 2H+ Fe2+ + H24.4.1 元素標準電極電勢圖及其應用元素標準電極電勢圖及其應用應用應用 ：3解釋元素的氧化還原特性解釋元素的氧化還原特性E /VA Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 如如所以所以Fe2+在空氣中不穩(wěn)定在空氣中不穩(wěn)定4Fe2+ + O2 + 4H+ 4Fe3+ + 2H2O(2) 因因 (O2/H2O)=1.229V (Fe3+/Fe2+) EE4.4.1 元素標準電極電勢圖及其應用元素標準電極電勢圖及其應用應用應用 ：3解釋元素的氧化還原特性解釋元素的氧化還原特性E /VA Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 如如故故

6、Fe2+不會發(fā)生歧化反應不會發(fā)生歧化反應 Fe + 2Fe3+ 3Fe2+ 在在Fe2+鹽溶液，加入少量金屬鐵鹽溶液，加入少量金屬鐵能避免能避免Fe2+被被空氣中氧氣氧化為空氣中氧氣氧化為Fe3+4.4.2 fGm N圖圖 將某元素一系列的氧化態(tài)與對將某元素一系列的氧化態(tài)與對應的應的fGm作圖，并將各點連接成線作圖，并將各點連接成線，即得出，即得出fGm -N圖。圖。 定義定義4.4.2 fGm N圖圖應用應用(1)(1)判斷某元素的不同氧化態(tài)在水溶液判斷某元素的不同氧化態(tài)在水溶液中的相對穩(wěn)定性中的相對穩(wěn)定性 酸性溶液中最穩(wěn)定的氧酸性溶液中最穩(wěn)定的氧化態(tài)是化態(tài)是H2O 堿性溶液中最穩(wěn)定的氧堿性

7、溶液中最穩(wěn)定的氧化態(tài)是化態(tài)是OH 4.4.2 fGm N圖圖應用應用(2)(2)比較各氧化態(tài)物質在不同介質中的比較各氧化態(tài)物質在不同介質中的氧化還原能力氧化還原能力 斜率較大的氧化還原電斜率較大的氧化還原電對中的氧化型物質易被還對中的氧化型物質易被還原原,如酸性介質中如酸性介質中H2O2H2O電對中的電對中的H2O2; 斜率較小的氧化還原電斜率較小的氧化還原電對中的還原型物質易被氧對中的還原型物質易被氧化，如堿性介質中化，如堿性介質中O2/HO2中的中的HO2 。 斜率較大的氧化還原電斜率較大的氧化還原電對中的氧化型物質易被還對中的氧化型物質易被還原原,如酸性介質中如酸性介質中H2O2H2O電對中的電對中的H2O2; 斜率較小的氧化還原電斜率較小的氧化還原電對中的還原型物質易被氧對中的還原型物質易被氧化，如堿性介質中化，如堿性介質中O2/HO2中的中的HO2 。4.4.2 fGm N圖圖應用應用(2)(2)比較各氧化態(tài)物質在不同介質中的比較各氧化態(tài)物質在不同介質中的氧化還原能力氧化還原能力 4.4.2 fGm N圖圖應用應用(3) 預測歧化反應的發(fā)生預測歧化反應的發(fā)生 某氧化態(tài)物質對應的點若位某氧化態(tài)物質對應的點若位于其相鄰氧化態(tài)連線的上方于其相鄰氧化態(tài)連線的上方，則該氧化態(tài)物質易發(fā)生歧，則該氧化態(tài)物質易發(fā)生歧化反應；反之，若在下