氧化还原与电极电势-补充

电极电势与氧化还原反应的关系1. 电极电势的概念电极电势是指电化学反应中电子在电极上移动所产生的电场势能。

它是一个重要的物理量，可以用来描述化学反应的进行方向和速率。

2. 电极电势的测定电极电势可以通过电池或电化学电池进行测定。

在电池的正极和负极之间产生的电势差就是电极电势。

3. 电极电势与氧化还原反应的关系氧化还原反应指的是物质失去电子（氧化）和物质获得电子（还原）的过程。

这些过程会伴随着电化学反应产生电势。

不同的氧化还原反应具有不同的电极电势。

4. 电极电势的计算根据化学反应生成或消耗的电子数目，可以利用法拉第定律和纳迪尔方程来计算电极电势。

这些定律和方程可以帮助我们理解电化学反应中电势的变化。

5. 电极电势与标准电极电势标准电极电势是指在标准状态下（通常指气压为 1 atm，溶液浓度为1 M）测定的电极电势。

它是一种用来比较不同氧化还原反应电势大小的物理量，常用标准氢电极作为参比电极。

6. 电极电势与电化学反应动力学电极电势可以影响氧化还原反应的进行速率。

通常情况下，电极电势越大，氧化还原反应越容易进行，速率越快。

7. 应用电极电势的研究在多个领域有着广泛的应用，例如在燃料电池、电化学传感器、电镀和金属腐蚀等方面都有重要的作用。

通过对电极电势的理解和控制，可以提高这些应用的效率和性能。

总结：电极电势作为电化学领域中的重要物理量，与氧化还原反应有着密切的关系。

通过对电极电势的测定、计算和应用，可以深入理解和控制氧化还原反应的进行和速率，从而推动电化学领域的发展，并促进相关应用的进步和改进。

8. 电极电势与溶液中的化学平衡在电化学反应中，溶液中的化学平衡也会影响电极电势的大小。

根据化学平衡原理，不同物质的浓度对于电极电势也会产生影响。

在有些氧化还原反应中，溶液中的氧化物或还原物质的浓度变化会导致电极电势的变化。

在研究电极电势的时候，需要考虑到溶液中的化学平衡对电极电势的影响，这可以通过应用“Nernst方程”来描述。

电极电势和氧化还原反应的关系
通常条件下，氧化还原反应总是由较强的氧化剂与还原剂向着生成较弱的氧化剂和还原剂方向进行。

从电极电势的数值来看，当氧化剂电对的电势大于还原剂电对的电势时，反应才可以进行。

反应以“高电势的氧化型氧化低电势的还原型”的方向进行。

扩展资料：
电极电势是电极中极板与溶液之间的电势差。

为了获得各种电极的电极电势数值，通常以某种电极的电极电势作标准与其它各待测电极组成电池，通过测定电池的电动势，而确定各种不同电极的相对电极电势E值。

1953年国际纯粹化学与应用化学联合会（IUPAC）建议，采用标准氢电极作为标准电极，并人为地规定标准氢电极的电极电势为零。

一、氧化还原的半反应式：任何一个氧化还原反应都可以分写成两个半反应：一个是还原反应，表示氧化剂被还原；一个是氧化反应，表示还原剂被氧化。

利用半反应式不仅可以明确看出半电池中的物质变化，还可以用来配平氧化还原反应（称为半反应式法或离子-电子法），以及计算不同浓度下电极的电势。

【例】：把2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+拆成半反应，可分成氧化反应：Cu - 2e- = Cu2+，还原反应：2Fe3++ 2e-=2Fe2+，而一般半反应式的书写格式是统一的，即高价态总是写在左边，低价态总是写在右边，半反应式的电子总是写在等式左边，半反应式从左到右相当于氧化剂得到电子生成其共轭还原剂，反之，从右到左，相当于还原剂失去电子生成其共轭氧化剂，以上关系可称为氧化还原共轭关系，常用Cu2+/Cu这样的符号表达上述半反应，称之为“电对”，半反应式的正向和逆向都有发生的可能，究竟向哪个方向要视具体反应而定，当两个半反应式链接成一个氧化还原反应时，是“相反相成的”，即一个半反应式向右进行，另一个半反应式向左进行。

二、电极电势的产生：1.理论的提出：德国化学家能斯特提出了双电层理论（electrical double layers theory）解释电极电势的产生的原因。

当金属放入溶液中时，一方面金属晶体中处于热运动的金属离子在极性水分子的作用下，离开金属表面进入溶液。

金属性质愈活泼，这种趋势就愈大；另一方面溶液中的金属离子，由于受到金属表面电子的吸引，而在金属表面沉积，溶液中金属离子的浓度愈大，这种趋势也愈大。

在一定浓度的溶液中达到平衡后，在金属和溶液两相界面上形成了一个带相反电荷的双电层，双电层的厚度虽然很小（约为10-8厘米数量级），但却在金属和溶液之间产生了电势差。

通常人们就把产生在金属和盐溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势，并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。

2.电极电势（1）定义和表达：电极电势是电极中极板与溶液之间的电势差，用E或φ表示，单位为V，如锌的电极电势以E(Zn2+/Zn) 表示，铜的电极电势以E(Cu2+/Cu) 表示。

实验六氧化还原反应与电极电势一、实验目的1.熟悉电极电势与氧化还原反应的关系。

2.了解浓度、酸度、温度对氧化还原反应的影响。

3.了解原电池的装置和原理。

二、实验原理氧化还原反应的实质是物质间电子的转移或电子对的偏移。

氧化剂、还原剂得失电子能力的大小，即氧化还原能力的强弱，可根据它们相应电对的电极电势的相对大小来衡量。

电极电势的数值越大，则氧化态的氧化能力越强，其氧化态物质是较强的氧化剂。

电极电势的数值越小，则还原态的还原能力越强，其还原态物质是较强的还原剂。

只有较强的氧化剂和较强的还原剂之间才能够发生反应，生成较弱的氧化剂和较弱的还原剂，故根据电极电势可以判断反应的方向。

= φ+-φ-，根据能斯利用氧化还原反应产生电流的装置称原电池。

原电池的电动势E池特方程，当氧化型或还原型物质的浓度、酸度改变时，电极电势的数值会随之发生改变。

本实验利用伏特计测定原电池的电动势来定性比较浓度、酸度等因素对电极电势及氧化还原反应的影响。

三、仪器和试药仪器：试管、烧杯、表面皿、培养皿、U形管、伏特计、水浴锅、导线、砂纸、鳄鱼夹。

试药：HCl (2mol·L-1)、HNO3 (1mol·L-1, 浓)、H2SO4 (1, 3mol·L-1)、HAc (3mol·L-1)、H2C2O4 (0.1mol·L-1)、NH3·H2O (浓)、NaOH (6 mol·L-1, 40%)、ZnSO4 (1mol·L-1)、CuSO4 (1mol·L-1)、KI (0.1mol·L-1)、KBr (0.1mol·L-1)、AgNO3 (0.1, 0.5mol·L-1)、FeCl3 (0.1mol·L-1)、Fe2(SO4)3 (0.1mol·L-1)、FeSO4(0.4,1mol·L-1)、K2Cr2O7(0.4mol·L-1)、KMnO4(0.001mol·L-1)、Na2SO3 (0.1mol·L-1)、Na3AsO3 (0.1mol·L-1)、MnSO4 (0.1mol·L-1)、KSCN (0.1mol·L-1)、溴水(Br2)、碘水(I2)、CCl4、NH4F (1mol·L-1、固体)、KCl(饱和溶液)、SnCl2 (0.5mol·L-1)、CuCl2 (0.5mol·L-1)、(NH4)2C2O4 (饱和溶液)、锌粒、小锌片、小铜片、琼脂、电极(锌片、铜片、铁片、碳棒)、红色石蕊试纸。

氧化还原反应与电极电势实验报告氧化还原反应实验报告实验十二氧化还原反应一、实验目的1．理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响。

2．加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响。

3．进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识。

[教学重点]电极电势和氧化还原反应的关系。

[教学难点]原电池、电解及电化学腐蚀等知识。

[实验用品]仪器：低压电源、盐桥、伏特计药品：0.5 mol·L-1Pb(NO3)2、(0.5、1 mol·L-1)CuSO4、0.5 mol·L-1 ZnSO4、0.1 mol·L-1KI、0.1 mol·L-1FeCl3、0.1 mol.L-1KBr、0.1 mol·L-1FeSO4、(1、3 mol·L-1) H2SO4、6 mol·L-1HAc、(2 mol·L-1、浓)HNO3、(0.01、0.1 mol·L-1)KMnO4、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸材料：导线、砂纸、电极（铁钉、铜片、锌片、碳棒）二、实验内容（一）电极电势和氧化还原反应1．2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2 I2易溶于CCl4，CCl4层显紫红色2．Fe3++ Br-不起反应，CCl4层无色3．Cl2+ 2Br-= 2Cl-+ Br2 Br2溶于CCl4，CCl4层显橙黄色（二）浓度和酸度对电极电势影响1．浓度影响在两只50m L烧杯中，分别注入30mL 0.5mol·L-1 ZnSO4和0.5mol·L-1 CuSO4，在ZnSO4中插入Zn片，CuSO4中插入Cu片，中间以盐桥相通，用导线将Zn片Cu片分别与伏特表的负极和正极相接。

氧化还原反应与电极电势实验报告
本次实验旨在研究化学反应氧化还原及电极电势的关系，以及实现一定的手段实现化
学反应，绘制其极电势曲线，从而探究电极电势变化规律。

实验过程如下
1、实验准备：本实验需要准备3个100毫升烧瓶，每个烧杯中放入还原剂Na2S2O3，No2-/N2O3-、Cu2+/Cu、Fe/Fe3+共100毫升，恒定干盐酸溶液、萃取液50毫升；2个探头，pH计，口服管，带5个电极的扩展模块等。

2、实验操作：首先，将两个探头分别安装在烧杯中，一个探头用来测量恒定的pH值，另一个探头用来测量模拟反应发生时各烧杯溶液中的pH值。

然后，将扩展模块与电极相连，并将烧杯中的溶液通过口服管导入，时刻注意保持接触电极处溶液的pH值。

在此基
础上，进行电极电势的测量，不断调整电极处pH值，同时将每次测量结果记录到记录表上。

3、实验数据处理：将各烧杯的测定pH值与每次电极电势测量的结果列在一起，拟合
出极电势曲线。

对于一种化学反应，极电势具有唯一性，绘制出反应的极电势曲线可用来
判断所进行反应的特性。

4、实验结果及分析：由实验得到的极电势曲线及曲线图可知，pH值较低时，表明氧
化还原反应偏向氧化反应；而当pH值较高时，表明反应趋于还原，可用来确定反应的方向。

实验结果表明，不同反应的极电势有所不同，但都是一定的，即同一种反应的极电势
曲线是唯一的。