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(共17张PPT)
药用基础化学/氧化还原反应
电极电势及其影响因素
一、电极电势的产生
原电池能够产生电流,说明两极间存在电势差，即：两极的电势不同
a. 活泼金属表面有过剩的的电子，附近溶液中含相应数量的正离子。
b. 不活泼金属表面有一定量的正离子，附近溶液中含相应数量的负离子。
(a)
(b)
金属电极的双电层
这种产生在双电层之间的电势差称为金属电极的电极电势，记为： (Mn+/M)
M（s） Mn+ (aq） + ne-
溶解
析出
一、电极电势的产生
电极电势的大小反映了电对得失电子的能力，但电极电势的绝对值至今无法测量。
规定：标准氢电极的电极电势为零。
( H+/H2) = 0.0000 V
标准状态
二、标准氢电极（SHE )
2H+ (c1) + 2e → H2(g)
离子：浓度为1mol·L-1
气体：指定温度下，压力为100kPa
Pt|H2(100 kPa) | H+(1mol/L)
处于标准状态下电极的电势。用 (Mn+/M)表示例如， (Cu2+/Cu)
标准电极电势
三、其他电极标准电势的测定
非标准状态下电极的电势。用 (Mn+/M)表示，例如， (Cu2+/Cu)
(-)标准氢电极 待测电极(+)
正、负两极的电极电势之差称之为原电池的电动势。
测量出原电池的电动势，可得待测电极的标准电极电势。
E = + — -
(–) SHE || Cu2+ (1mol·dm-3) | Cu (+)
测得：E = 0.3419(V)
三、其他电极标准电势的测定
测得：E = 0.7618 (V)
(–)Zn︱Zn2+(1mol·dm-3)‖ SHE(+)
测量出原电池的电动势，可得待测电极的标准电极电势。
E = + — -
半反应
半反应
φ θ(Ox/Red)
φ θ(Ox/Red)
标准电极电势表
四、标准电极电势表
2.标准电极电势的数值与电极反应的计量系数无关。
Zn2+ + 2e– = Zn
1.标准电极电势值不因电极反应的写法而改变。
都是–0.7618伏。
2Zn2+ + 4e– = 2Zn
Fe2++2e- = Fe
Fe -2e- = Fe2+
标准电极电势表使用时应注意：
3.标准电极电势只适用于标准条件下的水溶液，区分酸表和碱表。
对于任一电极反应： aOx + ne g Re
φ：指定浓度下的电极电势 ：电对的标准电极电势
n：电极反应中的转移电子数 F：法拉第常数，96485C.mol-1
R：摩尔气体常数,8.314J.K-1.mol-1 T：电极反应的绝对温度
能斯特方程
1.能斯特方程
五、影响电极电势的因素及有关计算
298.15K
解:

（1）c(H+)=1.0ⅹ10-1mol·L-1
(2)c(H+)=1.0ⅹ10-5 mol·L-1
药用基础化学/氧化还原反应
电极电势的应用
例:
氧化型氧化能力由强到弱的顺序 :
还原型还原能力由强到弱的顺序 :
一、比较氧化剂、还原剂的相对强弱
电对的电极电势越高，其氧化型物质得电子的能力越强，是强的氧化剂，其还原型物质还原能力越弱，是弱的还原剂
二、判断氧化还原反应进行的方向
正极
负极
Cu2+ ＋ Zn Zn2+＋Cu
氧化剂
还原剂
原电池电动势：E = + — -
氧化还原反应正向进行
E> 0， + > -
E< 0
E= 0
氧化还原反应逆向进行
氧化还原反应处于平衡状态
二、判断氧化还原反应进行的方向
大的氧化型物质能与 小的还原型物质发生氧化还原反应
氧化还原反应正向进行
E> 0， + > -
Cu2+ ＋ Zn Zn2+＋Cu
在一定温度下(一般为298.15K), 氧化还原反应平衡常数与标准态下的电池电动势（氧化剂、还原剂本性）和电子转移数有关，与反应物浓度无关，Eθ越大，K θ也越大，反应进行得越完全。
三、判断氧化还原反应进行的程度
例：计算反应 MnO2+ 4H+(aq)+2Cl-(aq) Cl2(g)+ Mn2+(aq)+2H2O在250C时的平衡常数
解:
查表得
反应中n=2,
Kθ = 4.71× 10-5
1.比较氧化剂与还原剂的强弱
2.判断氧化还原反应方向
原电池的电动势
越大，氧化型物质氧化性越强，是强的氧化剂；
越小，还原型物质还原性越强，是强的还原剂。
大的氧化型物质能与 小的还原型物质发生氧化还原反应。
小结
E> 0
3.判断氧化还原反应进行的程度

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