元素电势图及其应用.pptx
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1、1(1)判断元素各种氧化数的相对稳定性(判断是否能发生岐化)对某一元素,其不同氧化数的稳定性主要取决于相邻电对的标准电极电势值。若相邻电对的E值符合E右E左,则处于中间的个体必定是不稳定态,可发生歧化反应,其产物是两相邻的物 质。如中,C u可 发 生 歧 化 反 应 生 成Cu2和Cu。这是很明显的,如将两相邻电对组成电池,则中间物种到右边物种的电对的还原半反应为电池正极反应,而到左边物种的反应则为负极反应。电池的电动势为EE右E左,若E右E左,E0,表示电池反应可自发进行,即中间物种可发生歧化反应。若相反,E左E右,则两边的个体不稳定,可发生逆歧化反应,两头的个体是反应物,产物是中间的那个
2、个体。如根据,可以得出结论,在水溶液中Fe3和Fe可发生反应生成Fe2。第1页/共10页2(2)求未知电对的电极电势利用Gibbs函数变化的加合性,可以从几个相邻电对的已知电极电势求算任一未知的电对的电极电势。如已知E1和E2,求E3。因为rG1n1FE1rG2n2FE2rG3n3FE3由盖斯定律得,rG3rG1rG2则n3FE3n1FE1(n2FE2),其中n3n1n2所以同理,若有i个电对相邻,则rG3,E3,n3ABCrG1,E1,n1rG2,E2,n2E3n1EE1n2E2n1n2Enn1E1n2E2niEin1n2ni第2页/共10页3(3)判断元素处于不同氧化数时的氧化还原能力根据
3、某一电对的电极电势越大,则其氧化型的氧化能力越强,相应的还原型的还原性越弱的原理。由下列电势图可以知道,作为氧化剂,Fe3的氧化能力大于Fe2(0.7710.440);作为还原剂,Fe的还原能力大于Fe2(0.440E(Mn/Mm),只有Zn、Sn2符合;EV()/V()E(Mn/Mm),只有Zn、Sn2符合;EV()/V()E(Mn/Mm),只有Zn符合。由以上分析,只有选择Zn才是合理的。在生产及科学研究中,常常要求在系统中只能允许某元素的某指定氧化数个体稳定存在于溶液,这时,可以通过选择某一合理的氧化剂或还原剂来达到这一目的。第4页/共10页5(4)计算歧化反应和或歧化反应的限度歧化反应
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- 元素 电势 及其 应用
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