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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(shí)間:2007/8/31 11:31:14 文章錄入:凌林 責(zé)任編輯:凌云 | |
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二、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度 氧化還原反應(yīng)屬可逆反應(yīng),同其他可逆反應(yīng)一樣,在一定條件下也能達(dá)到平衡。隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行,參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度不斷改變,其相應(yīng)的電極電位也在不斷變化。電極電位高的電對的電極電位逐漸降低,電極電位低的電對的電極電位逐漸升高。最后必定達(dá)到兩電極電位相等,則原電池的電動(dòng)勢為零,此時(shí)反應(yīng)達(dá)到了平衡,即達(dá)到了反應(yīng)進(jìn)行的限度。利用能斯特方程式和標(biāo)準(zhǔn)電極電位表可以算出平衡常數(shù),判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度。若平衡常數(shù)值很小,表示正向反應(yīng)趨勢很小,正向反應(yīng)進(jìn)行得不完全;若平衡常數(shù)值很大,表示正向反應(yīng)可以充分地進(jìn)行,甚至可以進(jìn)行到接近完全。因此平衡常數(shù)是判斷反應(yīng)進(jìn)行 程度的標(biāo)志。 氧化還原K與反應(yīng)中兩個(gè)電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電位的關(guān)系為: 。6-4) 式中,n—反應(yīng)中得失電子數(shù); 1—正反應(yīng)中作為氧化劑的電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電位; 2—正反應(yīng)中作為還原劑的電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電位。 由式(6-4)可見,1與2之差值愈大,K值也愈大,反應(yīng)進(jìn)行得也愈完全。 例11 計(jì)算下列反應(yīng)在298K時(shí)的平衡常數(shù),并判斷此的以應(yīng)進(jìn)行的程度。 解: 電極反應(yīng)Ag++e-→Ag 1=+0.7996V Fe2+→Fe3++e-2=+0.77V 此反應(yīng)平衡常數(shù)很小,表明此正反應(yīng)進(jìn)行得很不完全。 例12 計(jì)算下列反應(yīng)的298K時(shí)的平衡常數(shù),并判斷此反應(yīng)進(jìn)行的程度。 解:
電極反應(yīng) Cr2O72-+14H++6e-+→2Cr3+7H2O 1=+1.33V 2I-→I2+2e- 1=+0.535V
此反應(yīng)的平衡常數(shù)很大,表明此正反應(yīng)能進(jìn)行完全,實(shí)際上可以認(rèn)為能進(jìn)行到底。 例13 向0.45mol.L-1鉛鹽溶液中加錫,發(fā)生下列反應(yīng), 計(jì)算298K時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù),達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)溶液中Pb2+濃度為多少。 解: 電極反應(yīng):Pb2++2e-→Pb 1=-0.1263V Sn→Sn2++2e-2=-0.1364V 設(shè)平衡(達(dá)到反應(yīng)限度)時(shí)溶液中Pb2+濃度為χmol.L-1。 χ 0.45-χ 即達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)溶液中Pb2+濃度為0.14mol.L-1。
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