§6-3 氧化-还原平衡和还原电位的应用The Redox Equilibria and Applications of Electrode Potentials一、判断 Redox Reactions 的方向 1 . 当为 负 值 时 , ΔrGm > 0 , 则 正 反 应 非 自 发 ( The forward reaction is nonspontaneous);2 . 当为 正 值 时 , ΔrGm < 0 , 则 正 反 应 能 自 发 ( The forward reaction is spontaneous)。Sample Exercise : 试 判 断 电 池 反 应 : Pb2+ (1mol·dm3) + Sn(s)Pb(s) + Sn2+ (1mol·dm3)是否能按正反应方向进行?若把 Pb2+离子浓度减少到 0.1mol·dm3,而 Sn2+离子浓度维持在 1mol·dm3,问反应是否能按上述正反应方向进行?Solution: >0∴反应能向正反应方向进行。 , ,<0,∴ 在此条件下,反应不能朝正反应方向进行二、判断 Redox 反应进行的程度 在平衡时 ΔrGm = 0,由 ΔrGm = nFε 得 ε = 0 , ∴φ 正 =φ 负Sample Exercise:计算的平衡常数。Solution: , ∴, 查 表 得+1.23V, +1.36V ,∴ 故此反应只有用 MnO2与浓盐酸反应,以提高[Cl-],来降低,才能制备出 Cl2。三、判断 Redox 反应进行的次序,选择合适的氧化剂或还原剂工业上常采用通 Cl2于盐卤中,将溴离子和碘离子置换出来,以制取 Br2和 I2。当Cl2通入 Br-(aq)和 I-(aq)混合液中,如何知道哪一种离子先被氧化呢? = +1.36V、 = +1.065V、 = +0.536V, ∴ ε2 > ε1 ,∴在 I-离子与 Br-离子浓度相近时,Cl2首先氧化 I-离子。必须注意的是:当一种氧化剂同时氧化几种还原剂时,首先氧化最强的还原剂,但在判断Redox 反应的次序时,还要考虑反应速率,考虑还原剂的浓度等因素,否则容易得出错误的结论。四 、 Latimer 标 准 还 原 电 位 图 及 其 应 用 ( Latimer Standard Reduction Potential Diagrams and Applications) 1.Latimer (莱铁莫尔)图:(Latimer diagrams)物理学家 Latimer 把不同氧化态间的标准电极电位,按照氧化态依次降低的顺序,排列成图解的方式,称为元素的电极电势图。它是某元素各种氧化态之间标准电极电位的变化图解。例如: 2.元素电极电位图的应用(1) 判断某元素中间氧化态是否发生歧化反应(disproportionation reaction) 当>时,(Ox)1 + (Ox)3(Ox)2 当<时,(Ox)2 + (O...