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物化朱文涛35 pH图,膜电势

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物化朱文涛08 熵变计算

物化朱文涛08 熵变计算

三,混合过程的熵变 (Entropy of mixing) 混合过程很多,但均不可逆. 所以需要设计可逆过程. 不同理想气体的混合过程: ① 理想气体混合物的容量性质(V除外), 均可按组分进行加和. 理想气体混合物 A(g)+B(g)+C(g)+…
* * * U = UA + U B + UC +
1mol H2O(l) 298.2K,pθ Ⅰ
等 p, r 等T, p, ir S = ?
H2O(g) 298.2K,pθ Ⅲ
等 p, r
H2O(l) 373.2K,pθ
Ⅱ
等T, p, r
H2O(g) 373.2K,pθ
1mol H2O(l) 298.2K,pθ Ⅰ
等 p, r
等T, p, ir S = ?
证明:
1mol H2O(l) 298.2K,pθ
等T,p
H2O(g) 298.2K,pθ
S = 118 J K 1 (例3已求)
Q H H 43.75 × 103 S环 = = = T环 T环 298.2
= 146.7 J K 1
∴ S孤 = 118-146.7 = -28.7 J.K-1 < 0 即该过程不可能发生.
设为理想气体: 设为理想气体 则…… 设为Van der Waals气体 则…… 气体: 设为 气体
证:
令 p = f(T,V)
则
p p dp = dT + dV T V V T
在p不变的条件下两端同除以 不变的条件下两端同除以dV 不变的条件下两端同除以
p T p 0= + T V V p V T
即
(p T )V p p T = = (V T ) p V T T V V p

物化朱文涛31平均活度系数,电化学势解读

物化朱文涛31平均活度系数,电化学势解读
∞ m
2.离子： G+(G－)
k+(k－)
λ +(λ t+(t－) u+(u－) 及 u+∞ (u－∞)
－)
各量的意义、 测量及相互 关系 及λ
+
∞
(λ
－
∞)
3.电化学势及其作用 二 电导法的应用
三 ±的引出、意义和计算
Mg(NO3)2 Na2SO4
0.88 0.71 0.52 0.47 0.89 0.71 0.44 0.20
CuSO4 0.74 0.44 0.15 0.04
(1) 对同种电解质， ±与b有关：b↓ | ± －1|↓。 (2) ±与电解质的价型有关：当b指定后，同价型的±近似 相等；不同价型的±不同，价型↓ | ± －1|↓。
作业：15，29 阅读：A. 11.1 11.2 11.3
2. ±的测定结果分析
25℃，pθ时某些电解质(稀溶液) ±的测定值
b/b
0.001 0.01 0.1 0.5 LiBr 0.97 0.91 0.80 0.75 HCl 0.96 0.90 0.80 0.76 CaCl2 0.89 0.73 0.52 0.45
无限远处移入sln时环境作的功； zB：离子B的价数。例 z(Cl-)= -1
∴
G G Ⅰ G Ⅱ
~ 对非带电物种 B B
~ z FΦ B B
B
二、离子在相间传质的方向和限度 (Direction and limit of mass transfer for ion between two phases) B(α)
单独加入1mol离子B T，p，nC nB+1mol B
巨大溶液系统 T，p， nB ，nC≠B μB =? Ⅰ

大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章

大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章
6．强电解质如 CuSO4 ， MgCl 2 等，在其溶液的浓度不是太大的情况下，电解质的摩
尔电导率与它的离子摩尔电导率之间是什么关系？ 答：在溶液不太浓时， 可以近似认为强电解质是完全解离的， 其摩尔电导率就等于离子
摩尔电导率的加和。 但对于组成离子的电价数大于 1，特别是在正、 负离子的电价不对称时， 在选取基本单元时要注意使粒子的荷电量相同， 若粒子的荷电量不同时， 要在前面乘以因子， 使等式双方相等。现用以下例子来表明它们之间的关系：
质的浓度增加的情况下， 其离子的浓度还是基本不变， 所以弱电解质溶液的电导率随浓度的
变化不显着，一直处于比较低的状态。
3．电解质溶液的摩尔电导率随着电解质浓度的增加有什么变化？
答：要分强电解质和弱电解质两种情况来讨论。电解质溶液的摩尔电导率是指，将含
有 1 mol 电解质的溶液， 置于相距为单位距离的两个电极之间所具有的电导。
答：比较电池中两个电极的电极电势， 电势高的电极称为正极， 电势低的电极称为负极。
电流总是从电势高的正极流向电势低的负极， 电子的流向与电流的流向刚好相反， 是从负极
流向正极。 根据电极上进行的具体反应， 发生还原作用的电极称为阴极， 发生氧化作用的电极称
为阳极。在原电池中，阳极因电势低，所以是负极。阴极因电势高，所以是正极；在电解池 中，阳极就是正极，阴极就是负极。
5．为什么氢离子和氢氧根离子的电迁移率和摩尔电导率的数值比同类离子要大得多？ 答： 因为氢离子和氢氧根离子传导电流的方式与其它离子不同，它们是依靠氢键来传 递的， 所以特别快。 它们传导电流时，不是靠离子本身的迁移，而是依靠氢键和水分子的翻 转来传导电荷的。如果在非水溶液中，氢离子和氢氧根离子就没有这个优势。
握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。

清华 朱文涛 物理化学 完整版11 表面化学与胶体的基本知识

清华 朱文涛 物理化学 完整版11 表面化学与胶体的基本知识
1
§11－1 基本概念
一、表面功 (Surface work) 1. 表面分子的特殊性 受力情况特殊： 内部分子：合力为0
g
表面
l
热运动不需要做功
表面分子：不对称力场(不均匀力场)
能量特殊：分子倾向于钻入液体内部
将一个内部分子移动到表面上，环境要克服不
对称力场而作功。 (表面分子) > (内部分子)
G～关系：
dG
d

lg sin

0
即单调关系： G↑ ↑， G↓↓
< 90o 称润湿 > 90o 称不润湿 = 0o 称完全润湿
30
二、液体在固体表面上的铺展 (Spread of liquid on solid surface)
铺展的定义：
不铺展
G A
总结：
(1) 亚稳相的产生是相变过程中的滞 后现象，是一种相变惰性。
(2) 共性：产生新相(即增加新的相界
面)，需要界面能A。
25
以上所讨论的诸现象是一类表面现 象，即由表面张力引起的Curved surface phenomena。以下几节主要讨 论具有巨大表面系统的热力学不稳
定性，这类系统将自动降低 A

所以 与T，p，组成有关。
A T , p,nB ,nC ,
对一指定的液体， ＝f（T，p）
(1) T 对 的影响：T↑，l-g差异↓， ↓
(2) p对 的影响：
dG SdT Vdp BdnB dA



p
T , A,nB ,nC ,
3
二、表面能 (Surface energy) 1. 表面能：

清华 朱文涛 物化PPT(830页全)

清华 朱文涛 物化PPT(830页全)
例如T，p，Vm，；是
n的零次齐函数
➢ 特点：
（1）相互关联：单组分均相封闭 系统有两个独立变量；（无组成 变化的封闭系统）
（2）变化只决定于初末状态
dY
c1 (A,B)
dY
c2 (A,B)
YB
YA

Y
物化朱文涛03_第一定律_功_可逆过程
作业：第一章 10； 第二章 1，5，6； A. 1.17
若满足范氏方程，则 即 Zc＝3/8＝0.375
R 8 pcVc 3 Tc
实验表明：Ne Ar CH4 CF4 O2 N2 CO
0.31 0.29 0.29 0.28 0.29 0.29 0.30
∴ Zc≈const. 于是
Z f ( pr ,Tr )
处在相同对比状态的各种气体不仅有相近的

1 3


8 3
Tr
Van der Waals 对比方程
启示：f (pr, Vr, Tr)=0。即不同气体如果它们具有相同的pr 和Tr，则Vr必相同。称它们处在相同对比状态。
2. 对比状态原理： 处在相同对比状态的各种气体(乃至 液体)，具有相近的物性(如摩尔热容、 膨胀系数、压缩系数、黏度等)。
阅读: A. 2.1 2.2
调课通知
(1) 9.23(二)的课调至9.21(日)晚7:00 (2) 9.30(二)的课停 (3) 10.14(二)的课调至10.12(日)晚7:00
2. 对比状态原理： 处在相同对比状态的各种气体(乃至液体)， 具有相近的物性(如摩尔热容、膨胀系数、 压缩系数、黏度等)。
F F F z x y x z z x x y

物理化学(pmph)1.1热力学概论PPT课件

物理化学(pmph)1.1热力学概论PPT课件

熵总是趋向于增加，即系统的无序程度会不断增加。这一原理对于理解
热力学循环和效率具有重要意义。
03
热力学性质计算与应用
理想气体状态方程及应用
理想气体状态方程
描述理想气体状态参量之间关系的方程，即pV=nRT，其中p为压强，V为体积，n 为物质的量，R为气体常数，T为热力学温度。
应用
通过测量气体的压强、体积和温度，可以计算气体的物质的量、密度、摩尔质量 等物理量。同时，理想气体状态方程也是热力学第一定律和第二定律的基础。
04
热力学在化学反应中的应用
化学反应热力学基础
热力学基本概念
介绍温度、压力、热量、功等 热力学基本概念及其在化学反 应中的意义。
热力学第一定律
阐述能量守恒原理，解释化学 反应中的热效应及其计算方法 。
热力学第二定律
引入熵的概念，讨论化学反应 的方向和限度，以及热力学第 二定律在化学反应中的应用。
材料相变热力学分析
相变现象与分类
阐述材料中常见的相变现象，如固-固 相变、固-液相变、液-气相变等，及 其分类方法。
相变热力学基础
材料相变热力学应用
举例说明相变热力学在材料制备、加 工、性能优化等方面的应用。
介绍相变过程中的热力学基础，如相 平衡条件、相变驱动力等。
材料热力学性质计算与模拟
热力学性质计算方法
微观尺度下热力学现象探索
微观尺度热力学概述
01
研究在微观尺度下，如纳米、分子等层面上的热力学现象和规
律。
微观尺度热力学理论
02
包括统计热力学、量子热力学等，用于揭示微观尺度下的热力
学本质和机制。Leabharlann 微观尺度热力学应用03
在纳米科技、生物医学、能源转换等领域有重要应用，如纳米

物化朱文涛34 电动势法

说明: (1) 如何做: T1, T2, T3, ……
E1, E2, E3, …… (2) 对大多数不含气体电极的电池,E～T多呈直
E 线,所以 T 的准确度可以测得很高. p
E T p
三,测量化学反应的rHm 测量化学反应的
r H m = r Gm + T r Sm
E T p
ox re
例1:H2 + Cl2 → 2HCl(aq) ∴ Pt| H2 |HCl(aq)| Cl2 |Pt
ox
例2:
Zn + 2Cu2+ → Zn2+ + 2Cu+
re
∴ Zn|Zn2+ ||Cu2+, Cu+ |Pt
例3 AgCl(s) + I- → AgI(s) + Cl各元素均无价数变化.但下面反应与该反应等价:
�
ox
AgCl(s) + I- + Ag(s) → AgI(s) + Cl- + Ag(s)
re
∴ Ag| AgI | I- || Cl- | AgCl |Ag 例4 H2O → H+ + OHox
H2O + 1/2H2(p) → H+ + OH- + 1/2H2(p)
re
∴ Pt| H2(p) |H+||OH- | H2(p) |Pt 小结:如何寻找阳极和阴极?
(∵ Cu2+ + 2e- → Cu) RT γ ± b θ 2+ = calomel (Cu | Cu ) ln θ 2F b RT RT b θ 2+ E = calomel (Cu | Cu ) ln γ ± ln θ 2F 2F b

35 pH图,膜电势

作业：21，29，31
阅读：A. 11.4 12.2
12.3 12,4
§9－7 电动势法的应用
八、 －pH图及其应用
1. －pH图的结构及其物理意义
在水溶液中，H+(或OH－)往往参加电极平衡。 此时a(H+)，即pH必影响 。将各种电极的 －pH关系汇总成图，即为 －pH图。
因为除pH外，T和其他参与电极反应的物质 的活度(气体为压力)也影响 ，所以 －pH 图中的每一条线都是在T和其他物质活度一定 的情况下画出来的。所以，每条线应注明T和 其他物质活度(气体注明压力)。
(2) b线之上： O2稳定(氧化态 稳定)。
a
H2稳定
0 p(H2)=pθ 14
7 pH→
(3) b线之下：H2O稳定(还原 态稳定)。
小结：
① 在H2O的 －pH图中，a和b两条曲 线(直线)把坐标平面分成三部分：
a线下——H2稳定区
b线上——O2稳定区 ab之间——H2O稳定区 ② H2O的 －pH图是所有 －pH图 中最基本的一张。所以在其他所有 －pH中均将a、b两条线画出。
(1) H2O的 －pH图(氢电极和氧电极的 －pH图之总合) 氢电极：

H+|H2|Pt

H e
1 H2 2
1 2
(A)
p(H 2 ) pθ RT ln F a(H )
RT p (H 2 ) 2.303 RT ln pH θ 2F p F
二、Em的计算
在等T等p下，b1和b2确定，达膜平衡时可 穿透离子B在两溶液中的电化学势相等： ～ ～
B,右 ＝B,左
B,右 zB FΦ右＝B,左 zB FΦ左

【清华】电势-PH图正式报告

电势—pH 曲线的测定王维新 2004030002 生物系44班 2006-3-71. 实验目的和原理测定Fe 3+/Fe 2+-−EDTA 体系的电势—pH 图，掌握测量原理和pH 计的使用方法。

标准电极电势的概念被广泛应用于解释氧化还原体系之间的反应。

但是很多氧化还原反应的发生都与溶液的pH 值有关，此时，电极电势不仅随溶液的浓度和离子强度变化，还要随溶液pH 值而变化。

对于这样的体系，有必要考查其电极电势与pH 的变化关系，从而能够得到一个比较完整、清晰的认识。

在一定浓度的溶液中，改变其酸碱度，同时测定电极电势和溶液的pH 值，然后以电极电势ε对pH 作图，这样就制作出体系的电势-pH 曲线，称为电势-pH 图。

根据能斯特(Nernst)公式，溶液的平衡电极电势与溶液的浓度关系为εεεγγ=+=++101230323032303oxreoo RTnFa a RT nF c c RT nF .lg.lg .lgox re x re(1)式中a ox 、c ox 和γox 分别为氧化态的活度、浓度和活度系数；a re 、c re 和γre 分别为还原态的活度、浓度和活度系数。

在恒温及溶液离子强度保持定值时，式中的末项2303.lgRTnFγγoxre亦为一常数，用b 表示之，则()εε=++22303o b RTnFc c .lgoxre(2) 显然，在一定温度下，体系的电极电势将与溶液中氧化态和还原态浓度比值的对数呈线性关系。

本实验所讨论的是Fe 3+/Fe 2+-−EDTA 络合体系。

以Y 4-代表EDTA 酸根离子 (CH 2)2N 2()CH COO 244-，体系的基本电极反应为 FeY -+e = FeY 2-则其电极电势为()εε=++--22303o b RTFc c .lgFe YFe Y2 (3) 由于FeY -和FeY 2-这两个络合物都很稳定，其lgK 稳分别为25.1和14.32，因此，在EDTA 过量情况下，所生成的络合物的浓度就近似地等于配制溶液时的铁离子浓度，即c c c cFe Y Fe 0Fe Y Fe 02-+-+==32这里c Fe 03+和c Fe 02+分别代表Fe 3+和Fe 2+的配制浓度。

人卫版物理化学(第六版)课后习题答案详解

《物理化学》作业习题物理化学教研组解2009，7第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。

现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。

若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？解：0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。

证明：R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为：0.92×103kg ·m -3，现有1mol 的水发生如下变化：(1) 在100oC ，101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；(2) 在0 oC 、101.325kPa 下变为冰。

试求上述过程体系所作的体积功。

解：(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯＝＝冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯＝＝水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水－ (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。

(1) Q 、W 、Q －W 、ΔU 是否已经完全确定。

(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？解：(1) Q －W 与ΔU 完全确定。

(2) Q 、W 、Q －W 及ΔU 均确定。

5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀； (3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。

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=(-0.05916pH)V
画出曲线a
H +e
+
1 H 2 (A) 2
=
RT p(H 2 ) 2.303RT ln pH 2F pθ F
T=298.15K
1.229
(1) a 线意义:代表298.15K及pθ 下氢电极的 -pH关系;代 表该条件下反应(A)所表示 的电化学平衡(称反应(A)的 基线). (2) a线之上: ↑ p(H2)<pθ即 p(O2)=pθ p(H2)↓,是反应(A)平衡左移 的结果.∴H+稳定(氧化态 稳定).即水中不会有H2冒 p(H2)=pθ 出,即H2O稳定.
T=298.15K
1.229 0.771 0
c
Fe3+
Fe2O3
d
Fe2+
b f a e
Fe 7 pH→ 14 p(O2)=pθ
(1) f线: -pH关系; (F)呈电化学平衡. (2) f线之上: Fe2O3稳定. (3) f线之下: Fe2+稳定.
p(H2)=pθ
-0.618
0
总结:以上以与Fe元素有关的各电极 (反应)的 -pH图为例讨论了图的 结构,具有普遍意义: ① -pH图中的每条曲线一般有两个 意义:在一定条件下电极的 -pH关 系;化学平衡或电化学平衡. ② 除垂线外,每条线之上代表氧化态稳 定;线之下代表还原态稳定;而线本 身代表氧化态与还原态平衡共存. ③ 每个区域代表某个组分稳定.
(氧化态 上+ (还原态 下 → (氧化态 下+ (还原态 氧化态) 还原态) 氧化态) 还原态) 氧化态 还原态 氧化态 还原态
上
§9-8 膜平衡
(Membrane equilibrium)
许多膜对离子具有高选择性.如人体的细胞膜是K+ 的半透膜
一,膜平衡和膜电势
膜平衡 K+ 透 电 (double charge layer) 透↓ 透 . 膜电势 膜平衡 电 的电 . Em (1) Em (2) Em的 的 膜对离子具有选择性. 电势 aq1 K+
AgCl
HCl 特种玻璃膜
(Cl-|AgCl|Ag) g
待测溶液 a(H+), pH=?
∴ g = (Cl | AgCl | Ag) + Em RT RT a(H + ) θ = (Cl | AgCl | Ag) ln a (Cl , g) + ln F F a ( H + , g) RT a (Cl , g) a ( H + , g) θ = (Cl | AgCl | Ag) ln F a( H + ) 2RT θ = (Cl | AgCl | Ag) ln a± (HCl ) F 2.303RT + lg a ( H + ) F
- - - - -
b1 > b2
+ + + + + +
aq2
Em
φ -φ
二, Em的计算 在等T等p下,b1和b2确定,达膜平衡时可 穿透离子B在两溶液中的电化学势相等: ～ ～
B,右 =B,左
B,右 + zB FΦ右= B,左 + zB FΦ左
zB F (Φ右 Φ左 )= B,左 B,右
(3) b线之下:H2O稳定(还原 态稳定).
小结: ① 在H2O的 -pH图中,a和b两条曲 线(直线)把坐标平面分成三部分: a线下——H2稳定区 b线上——O2稳定区 ab之间——H2O稳定区 ② H2O的 -pH图是所有 -pH图中 最基本的一张.所以在其他所有 -pH中均将a,b两条线画出.
g =
θ g
2.303RT pH F
对于一个指定的玻璃电极, gθ=f(T)
与参比电极配成电池,则在一定温度下 E=f(pH): 玻璃电极 a(H+), pH=? Calomel electrode
θ g
2.303RT E = calomel g = calomel + pH F
∴
2Fe2+ + 3H 2O(l) (F)
RT 3 × 2.303RT 2+ = ln a ( Fe ) pH F F
θ
若 298.15K,a(Fe2+) =10-6 ,则
=(1.083-0.1773pH)V
斜线f
Fe2O3 + 6H + + 2e
/V →
2Fe2+ + 3H 2O(l) (F)
作业: , , 作业:21,29,31 阅读:A. 11.4 12.2 阅读: 12.3 12,4
八, -pH图及其应用 图及其应用 1. -pH图的结构及其物理意义 在水溶液中,H+(或OH-)往往参加电极平衡. 此时a(H+),即pH必影响 .将各种电极的 -pH关系汇总成图,即为 -pH图. 因为除pH外,T和其他参与电极反应的物质 的活度(气体为压力)也影响 ,所以 -pH图 中的每一条线都是在T和其他物质活度一定的 情况下画出来的.所以,每条线应注明T和其 他物质活度(气体注明压力).
T=298.15K
1.229
O2稳定 b
H2O稳定
p(O2)=pθ
0
(1) b线意义:代表298.15K及 p(O2)=pθ下氧电极的 - pH关系;代表该条件下 反应(B)所表示的电化学 平衡(称反应(B)的基线). ( (B) ) (2) b线之上: O2稳定(氧化 态稳定).
a
H2稳定
0 7 pH→ 14 p(H2)=pθ
-0.618
p(H2)=p
0
例: Fe2+|Fe 在298.15K,a(Fe2+) =10-6 时
Fe2+ + 2e
θ
Fe
(E)
RT 1 = ln = 0.618V 水平线e 2+ 2 F a ( Fe )
/V →
T=298.15K
1.229 0.771 0
c
Fe3+
Fe2O3
d
Fe2+
b f a e
-0.618
p(H2)=pθ
0
与H+无关的电极为水平线 例: Fe3+, Fe2+|Pt 在298.15K,a(Fe3+) = a(Fe2+) =10-6 时
Fe3+ + e Fe2+
(D)
2+ RT a ( Fe2+ ) = θ ln F a ( Fe3+ ) = θ = const. = 0.771V
Fe 7 pH→ 14 p(O2)=pθ
(1) e线: (E) 平衡. (2) e线之上: Fe2+稳定. (3) e线之下: Fe稳定.
p(H2)=pθ
-0.618
0
与H+有关的电极为斜线 例: Fe2O3|Fe2+, H+
Fe2O3 + 6H + + 2e
RT a 2 ( Fe2+ ) = θ ln 6 + 2F a (H )
水平线d
Fe3+ + e
/V →
Fe 2+
(D)
T=298.15K
1.229 0.771 0
c
Fe3+
Fe2O3
d
Fe2+
b f a e
Fe 7 pH→ 14 p(O2)=p
(1) d线意义:代表298.15K a(Fe3+)= a(Fe2+)= 10-6 时, 电极Fe3+, Fe2+|Pt的 - pH关系;反应(D)在上述 条件下呈电化学平衡. θ (2) d线之上: Fe3+稳定(氧 化态稳定). θ (3) d线之下: Fe2+稳定(还 原态稳定).
∴ pH = const. = 1.76
画出垂线c
Fe2O3 (s) + 6H +
/V →
2Fe3+ + 3H 2O(l) (C)
T=298.15K
1.229 0.771 0
c
Fe3+
Fe2O3
d
Fe2+
b f a e
Fe 7 pH→ 14 p(O2)=pθ
(1) c线意义:代表298.15K a(Fe3+)=10-6 时的反应 (C)平衡. (2) c线之左: 在上述条件 下反应(C)不平衡, pH↓,反应将右移, ∴Fe3+稳定. (3) c线之右: pH↑,反应 将左移,∴Fe2O3稳定
(2) 任意 -pH图的结构 非电极反应(非氧化,还原反应)为垂线 例:298.15K,a(Fe3+)=10-6 时的反应
Fe2O3 (s) + 6H +
eq
2Fe3+ + 3H 2O(l) (C)
a 2 ( Fe3+ ) Kθ = 6 + a (H )
ln K θ = 2 ln a ( Fe3+ ) + 6 × 2.303pH
2. -pH图的应用
是电化学的平衡图,相当于第六章讨论的相图.由于 把各种相关的物质在同一张图中同时表示出来,表示 了在一定条件下各种物质的相对稳定性.用于判断在 这些条件下各物质相互转化的可能性.规律如下:
(氧化态)上 (还原态)上 上 (氧化态)下 (还原态)下 下
pH→
任意两条线上和下, ∵ 上> 下 ∴上反应的还原 方向易发生,下反应的氧化 方向易发生.此时必发生反 应(如图所示):
(1) H2O的 -pH图(氢电极和氧电极的 -pH图之总合) 氢电极: