大学化学课件:电极电势的应用
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电极电势的应用电极电势的应用是多方面的。
除了比较氧化剂和还原剂的相对强弱以外,电极电势主要有下列应用。
0102030405 判断原电池的正、负极,计算电池的电动势判断氧化剂、还原剂的相对强弱测定难溶电解质的溶度积常数和弱电解质的解离常数判断氧化还原反应进行的方向判断氧化还原反应进行的程度计算原电池的电动势E在组成原电池的两个半电池中,电极电势代数值较大的一个半电池是原电池的正极,代数值较小的一个半电池是原电池的负极。
原电池的电动势等于正极的电极电势减去负极的电极电势:E=ϕ(+)-ϕ(-)例 计算下列原电池的电动势,并指出正、负极 Zn∣Zn 2+(0.100 mol·L -1)‖ Cu 2+(2.00 mol·L -1)∣Cu )(lg 2059.02+Cu c 00.2lg 2059.0)(lg 2059.02+Zn c )100.0lg(2059.0 解: 先计算两极的电极电势 ϕ (Zn 2+/Zn)= ϕ θ(Zn 2+/Zn)+ = -0.763+ =-0.793V (作负极)ϕ (Cu 2+/Cu) = ϕ θ(Cu 2+/Cu)+ = 0.3419 + 故 E = ϕ (+)-ϕ (-)= 0.351-(-0.793)=1.14V= 0.351V(作正极)>0 ; E <0 ϕ+ < ϕ- 反应逆向进行判断氧化还原反应进行的方向m r G ∆m r G ∆m r G ∆)]()([--+-=-=∆ϕϕnF nF E G m r θE 恒温恒压下,氧化还原反应进行的方向可由反应的吉布斯函数变化来判断。
根据 如果在标准状态下,则可用ϕθ或 进行判断。
<0; E >0 ϕ+ > ϕ- 反应正向进行 =0; E =0 ϕ+ = ϕ- 反应处于平衡例如:2Fe3+(aq)+Sn2+(aq) 2Fe2+(aq)+Sn4+(aq)在标准状态下,反应是从左向右进行还是从右向左进行?查表:ϕθ(Sn4+/Sn2+)=0.151V, ϕθ(Fe3+/Fe2+)=0.771Vϕθ(Fe3+/Fe2+)>ϕθ (Sn4+/Sn2+),Fe3+/Fe2+作正极。