第七章氧化还原平衡第七章氧化还原平衡第一节氧化还原反应的基本概念1氧化还原反应2氧化数3氧化还原反应方程式的配平第二节氧化还原反应与原电池1原电池2电池电动势3电极电势4标准电极电势第三节电极电势1与G2平衡常数与标准电池电势3影响电极电势的因素第七章氧化和还原第七章氧化和还原第四节电极电势的应用1.由标准Gibbs自由能变(G)计算2.由已知电对的E计算3.比较氧化剂、还原剂的强弱4.判断氧化还原反应的方向5.Ksp的确定6.Ka的测定第一节氧化还原反应的基本概念第一节氧化还原反应的基本概念1.1.氧化还原反应–氧化还原反应–(ElectronTransfer)(ElectronTransfer)年代氧化反应还原反应18世纪末与氧化合从氧化物夺取氧19世纪中化合价升高化合价降低20世纪初失去电子得到电子历史发展认识不断深化FeFe2++2eCu2++2eCu氧化氧化还原还原氧化、还原半反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu氧化还原反应还原态=氧化态+ne,电子转移(酸=碱+nH+,质子转移)氧化态、还原态的共轭关系22氧化数与电子转移氧化数与电子转移Fe+Cu2+=Fe2++Cu2个“e”的转移H2+0.5O2H2O+1-2“形式电荷”称为“氧化数”共价键(电子偏移情况的反映)经验规则:经验规则:各元素氧化数的代数和为零。各元素氧化数的代数和为零。11)单质中,元素的氧化数等于零。()单质中,元素的氧化数等于零。(NN22、、HH22、、OO22等)等)22)二元离子化合物中,与元素的电荷数相一致。)二元离子化合物中,与元素的电荷数相一致。NaClCaFNaClCaF22+1,-1+2,-1+1,-1+2,-13)3)共价化合物中,成键电子对偏向电负性大的元素。共价化合物中,成键电子对偏向电负性大的元素。OO:-2(H:-2(H22OO等);-等);-11((HH22OO22);-0.5(KO);-0.5(KO22超氧化钾)超氧化钾)HH:+1,:+1,一般情况;-一般情况;-11,,CaHCaH22、、NaHNaH思考题:确定氧化数思考题:确定氧化数1)Na2S2O3Na2S4O6+2+2.52)K2Cr2O7CrO5+6+103)KO2KO3-0.5-1/3注意:1)同种元素可有不同的氧化数;2)氧化数可为正、负和分数等;3)氧化数不一定符合实际元素的电子转移情况。S2O32-S的氧化数为+2,SO--OOS+4,(+6)0,(-2)(1)(1)氧化数法氧化数法33氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平3K2SO3+K2Cr2O7+4H2SO4(稀)→4K2SO4+Cr2(SO4)3+4H2O+4+6+6+3+63×3×↑↑↓↓(2)(2)离子—电子法(适用于溶液中的反离子—电子法(适用于溶液中的反应)应)Cr2O72-+SO32-+H+→Cr3++SO42-14H++Cr2O72-+6e→2Cr3++7H2OH2O+SO32--2e→SO42-+2H+CrCr22OO772-2-+3SO+3SO332-2-+8+8HH++→2Cr→2Cr3+3++3SO+3SO442-2-++44HH22OO33氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平2Fe(OH)2Fe(OH)22+H+H22OO22→2Fe(OH)→2Fe(OH)33半反应:半反应:HH22OO22+2e→+2e→22OHOH--×2×2))OHOH--+Fe(OH)+Fe(OH)22-e→Fe(OH)-e→Fe(OH)33关键:关键:((11)氧化剂得到电子数)氧化剂得到电子数==还原剂失去电子数还原剂失去电子数;;((22)元素的原子总数相等)元素的原子总数相等;;((33))根据溶液的酸碱性,增补根据溶液的酸碱性,增补HH22OO,,HH++或或OHOH--。。(2)(2)离子—电子法(适用于溶液中的反离子—电子法(适用于溶液中的反应)应)33氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平例:在酸性介质中,例:在酸性介质中,KK22CrCr22OO77氧化氧化FeSOFeSO44,,生成生成FeFe22(SO(SO44))33和绿色和绿色CrCr22(SO(SO44))33,,配平此反应方程式。配平此反应方程式。解:解:11)写出反应物、产物及反应条件)写出反应物、产物及反应条件CrCr22OO772-2-+Fe+Fe2+2++H+H++=Fe=Fe3+3++Cr+Cr3+3+22)写出各氧化数)写出各氧化数CrCr22OO772-2-++FeFe2+2++H+H++==FeFe3+3+++CrCr3+3++6+633)配平氧化剂、还原剂前系数)配平氧化剂、还原剂前系数CrCr22OO772-2-++66FeFe2+2++H+H++==66FeFe3+3+++22CrCr3+3+44)用)用HH22OO等进行总配平等进行总配平CrCr22OO772-2-+6+6FeFe2+2+++1414HH++==66FeFe3+3++2+2CrCr3+3+++7H7H22OO分析:分析:碱性条件、酸性条件碱性条件、酸性条件??若在碱性条件下,若在碱性条件下,CrCr3+3+Cr(OH)Cr(OH)33ClCl22ClCl--+C...