氧化还原与电极电势

规定当溶液的浓度为1.0mol/L
，气体分压为101.3kPa，温度为 298K时，所测的电极电势，称为 标准电极电势，常用符号0表示。
5.测定电极电势的方法
测定其它电极的电极电势，是以 该待测电极作为正极，标准氢电极 为负极组成电池，测其电动势而确 定的。
构成原电池的两极间的电势差称 为原电池的电动势。用符号“E” 表示
“Ox/Red”表示。
3．电极反应
• 原电池是由两个电极组成的，在两 个电极上分别发生氧化反应和还原 反应。
• 在原电池中，向外电路输出电子的 电极叫负极，而接受电子的电极叫 正极。
4．电池符号
如：铜－锌原电池 原电池有半电池、电极、盐桥三个 部分组成。
为了起见，原电池的组成常用一 个符号来表示，称为电池符号。
E＝(+) － (－)
(-)Pt，H2 | H+(1mol/L) || 待测电 极(+)
E＝(+) － H+/H2
由于H+/H2＝0
故 E＝ (+)
即电池的E就是待测电极的电极电势
。
例如： SHE || Cu2+(1mol/L)| Cu(+)
测得 E＝＋0.337V
则
Cu2+/Cu= 0.337V
• (5)单原子离子的氧化数等于离子 所带的电荷数；多原子离子的电荷 数等于所有元素氧化数的代数和。
• (6)在一般化合物中碱金属和碱土 金属的氧化数分别为＋1和＋2，卤 素为－1。
• (7)一种原子的氧化数可以从同它 化合的其他原子的氧化数计算出来 。
例 :计算Na2S4O6中S元素的氧化数。 解：已知O的氧化数为-2，Na的 氧化数为+1，
例：
氧化数由0变为＋1(升高 )
CuO ＋ H2＝ Cu ＋ H2O
氧化数由＋2变为0(降低)
还原剂 氧化剂
第二节 电极电势
一、原电池 原电池是利用氧化还原反应将
化学能转变为电能的装置。 1．原电池的组成
原电池是由两个半电池组成的， 两个半电池之间由盐桥沟通。
2.氧化还原电对
• 每一个半电池中含有同一元素的不 同氧化数两种物质构成。
2．还原反应（过程）：
得电子，氧化数降低的反应叫 作还原反应（过程）。
3．氧化剂：在氧化还原反应中得电 子，氧化数降低的物质叫作氧化剂 。
4．还原剂：在氧化还原反应中失电 子，氧化数升高的物质叫作还原剂 。
5．氧化性：氧化剂得电子的能力叫 作氧化性或氧化能力。
6．还原性：还原剂失电子的能力叫 作还原性或还原能力。
6.电极电势的意义及特点
1.电极电势的高低反映了氧化还原 电对得失电子的难易。
电极电势愈高，表明氧化还原电 对中的氧化态愈易得电子变成它的 还原态，而电对中的还原态愈难失 电子变成它的氧化态。
电极电势愈低，表明氧化还原电 对中的还原态愈易失电子变成它的 氧化态，而电对中的氧化态愈难得 电子变成它的还原态。
• 氧化数高的物质称为氧化态或氧化
型，以Ox表示。
• 氧化数低的物质称为还原态或还原 型，以Red表示。
• 另外，习惯上也将一个半电池称为 一个电极，因此，也可以说原电池 是由两个电极组成的。
• 每个电极由同种元素的氧化态和还 原态物质组成，称为一个氧化还原 电对（简称电对）。
• 电对以符号“氧化型/还原型”或
锌电极为负极，铜电极为正极。
正、负电极分别发生如下反应：
正极：Cu2+ + 2e 反应）
Cu(还原
负极：Zn 反应）
Zn2+ + 2e (氧化
二、电极电势
1.电极电势
产生于电极表面与溶液间的电 势差称为电极电势，用符号 “Mn+/M”表示。
电极电势的大小反映了金属在水 溶液中得失电子能力的大小。
简单地讲，金属越活泼，溶解成 离子的倾向愈大，离子沉积的倾向 愈小，达到平衡时，电极的金属板 上累积的负电荷就较多，电极电势 越低；相反，金属越不活泼溶解倾 向则愈小，沉积的倾向愈大，电极 电势越高。
氧化还原与电极电势
第一节 基本概念
一、氧化数 1. 定义
氧化数是元素的一个原子的 形式荷电数，是将每一个化学键 中的电子指定给电负性较大的原 子而求得。
2.确定氧化数的经验规则
• 计算氧化数的规则虽然是人为的规 定，但它们是大量实验事实的总结 。
• 氧化数可以是正数、负数、分数和 零。
• (1)单质中元素的氧化数均为零。
• (2)分子化合物中的各元素氧化数 的代数和等于零。
• (3) H在化合物中的氧化数一般为 +1，但在活泼金属氢化物（如 NaH、CaH2等）的氧化数为-l。
• (4)O在化合物中的氧化数一般为-2 ，但在过氧化物（如Na2O2、 H2O2等）中的氧化数为－l，在超 氧化物（如KO2）中的氧化数为－ 1/2。
设S元素的氧化数为x，则有：
2 (+ 1) ＋ 4x ＋ 6 (一
2)＝0
二、氧化还原反应
• 在反应前后物质的某些元素的氧 化数发生变化的反应称为氧化还原 反应。
• 氧化还原反应的实质是发生了电子 的转移或偏移。
在氧化还原反应中的概念：
1．氧化反应（过程）：
失电子，氧化数升高的反应叫 作氧化反应（过程）。
书写电池符号的规定：
负极写在左侧，正极写在右侧 ，“｜”表示相界面，“||”表示 盐桥，同一相中的两种物质间用“ ，”隔开，注明物质的浓度或分压 （标准态除外），如电对中没有导 电极板，应另加惰性金属（如Pt） 作为电极(xmol/L)|| Cu2+(ymol/L)|Cu(+)
H2－2e
2H+
当t=250C，pH2=101.3kPa，
[H+]=1mol/l时，H2和H＋溶液之间
所产生的电势差，就是标准氢电极
的电极电势。
并规定标准氢电极的电极电势为零 ，即H+/H2＝0。
4.标准电极电势
由于电极电势的大小，主要取决 于构成电对的本性，同时受温度、 浓度的影响。提出了标准的概念 。
例如： F－/F2＝2.87
2.电极电势的测定
由于电极电势绝对值无法测定， 只能通过比较来求得各电极电势的 相对值，所以电极电势的数值是相 对的。
其方法是人为选定某种电极作 为标准，其它电极与选定电极作比 较而求得其相对的电极电势值。
3.标准氢电极（SHE）
IUPAC选定标准氢电极作为电极 电势的共同比较标准。
标准氢电极由电对H＋/H2构成，