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電極電位的應(yīng)用(方法,原理,氧化還原反應(yīng))
作者:佚名  文章來源:醫(yī)學(xué)全在線  點(diǎn)擊數(shù)  更新時間:2007/8/31 11:31:14  文章錄入:凌林  責(zé)任編輯:凌云

電極電位,氧化還原反應(yīng),參比電極,指示電極

一、判斷氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向

  電池反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。因此電池反應(yīng)的方向即氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向時,可將反應(yīng)拆為兩個半反應(yīng),求出電極電位。然后根據(jù)電位高的為正極起還原反應(yīng),電位低的為負(fù)極起氧化反應(yīng)的原則,就可以確定反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。如果兩個電對的值相差較大(即Eφ),濃度的變化對電位的影響不大,不致于使反應(yīng)改變方向。因此,當(dāng)Eφ<0.2V 時,即使不處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),也可直接用  值的大小確定反應(yīng)方向。否則,必須考慮濃度和酸度的影響,用能斯特方程式計(jì)算出電對的值,用E>0作為判斷確定反應(yīng)進(jìn)行的方向,若E>0,正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;E<0,正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,其逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。

  例9 判斷298K時下列反應(yīng)進(jìn)行的方向:

  解:將上述反應(yīng)寫成兩個半反應(yīng),并查出它們的標(biāo)準(zhǔn)電極是位:

  標(biāo)準(zhǔn)電動勢為:Eφ==0.4402-(-0.4402)

  =0.7804(V)。

  因?yàn)镋φ<0.2V,可直接用值判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。>,表明Cu2+是比Fe2+更強(qiáng)的氧化劑,F(xiàn)e是比Cu更強(qiáng)的還原劑所以上述反應(yīng)可自發(fā)地向右進(jìn)行。

  為了證明這個結(jié)論的正確性,我們可以按非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的電池反應(yīng)計(jì)算電動勢。

  電池電動勢為:E==0.1923-(-0.4402)

  =0.6325(V)

  因?yàn)镋<0,上述反應(yīng)可自發(fā)地向右進(jìn)行。

  例10 判斷298K時反應(yīng)

  當(dāng)[HAsO2]=[H3AsO4]=1mol.L-1,[I-]=1mol.L-1,在中性和酸性([H+]=1mol.L-1)溶液中反應(yīng)進(jìn)行的方向。

  解:將上述反應(yīng)寫成兩個半反應(yīng),并查出它們的標(biāo)準(zhǔn)電極電位:

  在中性溶液中,[H+]=1.0*10-71mol.L-1

  1=1=+0.535V

  =0.559+0.059161g[H+]

  =0.559+0.059161g10-7

  =0.559+0.414

  =0.145(V)

    因?yàn)?12,所以I2是比H3AsO4更強(qiáng)的氧化劑,而HAsO2是比I-更強(qiáng)的還原

  劑。因而上述反應(yīng)能自發(fā)地向右進(jìn)行。即

HAsO2+I(xiàn)2+2H2O→H3AsO4+2I-+2H+

    當(dāng)溶液中氫離子濃度為1mol.L-1時,

1==+0.535V

2==+0.559V

   因?yàn)?IMG src="/edu/UploadFiles_9467/200708/20070831113315910.jpg">1< 2,所以H3AsO4是比I2更強(qiáng)的氧化劑,而I-更強(qiáng)的還原劑。因而上

  述反應(yīng)能自發(fā)地向右進(jìn)行。即

HAsO+2I-+2H+→HAsO2+I(xiàn)2+2H2O

  

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