第七章氧化还原电化学 71氧化还原反应的基本概念 72电池的电动势和电极电势 73电极电势的间接求算 7.4浓度对电极电势的影响 Nernst方程式 75电势测定法求K或H值 76电解—分解电势和超电势 77化学电源 78前沿话题
第七章 氧化还原⋅电化学 7.1 氧化还原反应的基本概念 氧化还原反应的基本概念 7.2 电池的电动势和电极电势 电池的电动势和电极电势 7.3 电极电势的间接求算 电极电势的间接求算 7.4 浓度对电极电势的影响 浓度对电极电势的影响——Nernst方程式 7.5 电势测定法求Ksp或pH值 7.6 电解——分解电势和超电势 分解电势和超电势 7.7 化学电源 7.8 前沿话题
71氧化还原反应的基本概念 (1)氧化还原反应概念的发展过程 1)18世纪末,人们把与氧化合的反应叫氧化反应,从氧化物夺取 氧的反应叫还原反应; 2)1世纪中叶,1852年英国化学家弗兰克兰提出原子价(化合价 的概念;人们把化合价升高的过程叫氧化,化合价降低的过程 叫还原。 3)20世纪初,1916年,德国化学家柯塞尔提出电价理论(八隅律); 916-1919年,美国化学家路易斯和朗穆尔提出共价键理论。人 们把失电子的过程叫氧化,得电子的过程叫还原。持续至今
7.1 氧化还原反应的基本概念 氧化还原反应的基本概念 (1) 氧化还原反应概念的发展过程 氧化还原反应概念的发展过程 1) 18世纪末，人们把与氧化合的反应叫氧化反应，从氧化物夺取 世纪末，人们把与氧化合的反应叫氧化反应，从氧化物夺取 氧的反应叫还原反应； 氧的反应叫还原反应； 2) 19世纪中叶，1852年英国化学家弗兰克兰提出原子价 年英国化学家弗兰克兰提出原子价(化合价) 的概念；人们把化合价升高的过程叫氧化，化合价降低的过程 的概念；人们把化合价升高的过程叫氧化，化合价降低的过程 叫还原。 3) 20世纪初，1916年，德国化学家柯塞尔提出电价理论 年，德国化学家柯塞尔提出电价理论(八隅律)； 1916-1919年，美国化学家路易斯和朗穆尔提出共价键理论。人 年，美国化学家路易斯和朗穆尔提出共价键理论。人 们把失电子的过程叫氧化，得电子的过程叫还原。持续至今。 们把失电子的过程叫氧化，得电子的过程叫还原。持续至今
(2)氧化剂、还原剂及氧化还原反应相关概念 2Mg()+O2(g)-+2MgO(1)氧化还原反应 (还原剂)(氧化剂 2Mg→→2Mg2+4e氧化半反应(失去电子) O2+4e-+20 还原半反应(得到电子) 还原态=氧化态+ne(电子的转移) 类似于 酸=碱+nH 质子的转移)
还原态 ＝ 氧化态 ＋ ne− (电子的转移) 类似于 酸 ＝ 碱 ＋ nH+ (质子的转移) (2) 氧化剂、还原剂及氧化还原反应相关概念 氧化剂、还原剂及氧化还原反应相关概念 2Mg (s) + O2 (g) 2MgO ( ) 2MgO (s) (还原剂) (氧化剂) 氧化还原反应 2Mg 2Mg Mg 2Mg2+ + 4e− O2 + 4e− 2O2− 氧化半反应 (失去电子) 还原半反应 (得到电子)
氧化还原反应—涉及有电子转移的反应。 原电池—利用自发氧化还原反应产生电流的装置。 电解电池—利用电流促使非自发氧化还原反应发 生的装置。 化学电池——原电池和电解电池的统称。 电化学研究化学电池中氧化还原反应过程以及 化学能和电能相互变换规律的化学分支
¾ 氧化还原反应 —— 涉及有电子转移的反应。 涉及有电子转移的反应。 ¾ 原电池 —— 利用自发氧化还原反应产生电流的装置。 利用自发氧化还原反应产生电流的装置。 ¾ 电解电池 —— 利用电流促使非自发氧化还原反应发 利用电流促使非自发氧化还原反应发 生的装置。 ¾ 化学电池 —— 原电池和电解电池的统称。 原电池和电解电池的统称。 ¾ 电化学 —— 研究化学电池中氧化还原反应过程以及 研究化学电池中氧化还原反应过程以及 化学能和电能相互变换规律的化学分支。 化学能和电能相互变换规律的化学分支
(3)氧化数 氧化还原反应涉及电子的转移。显然,氧化剂得到电子的 总数和还原剂失去电子的总数应该相等,这是配平氧化还原方 程式的一个重要原则。 为了知道反应过程中电子转移的关系,人们引出氧化数的 概念。人们把反映电子偏移情况的“形式电荷数”称为氧化数, 并把氧化数升高的过程叫氧化,氧化数降低的过程叫还原。 KMn○ H20 +1
(3) 氧化数 氧化还原反应涉及电子的转移。显然，氧化剂得到电子的 氧化还原反应涉及电子的转移。显然，氧化剂得到电子的 总数和还原剂失去电子的总数应该相等，这是配平氧化还原方 总数和还原剂失去电子的总数应该相等，这是配平氧化还原方 程式的一个重要原则。 程式的一个重要原则。 为了知道反应过程中电子转移的关系，人们引出氧化数的 为了知道反应过程中电子转移的关系，人们引出氧化数的 概念。人们把反映电子偏移情况的 人们把反映电子偏移情况的“形式电荷数”称为氧化数， 并把氧化数升高的过程叫氧化，氧化数降低的过程叫还原。 并把氧化数升高的过程叫氧化，氧化数降低的过程叫还原。 KMnO4 H2O +1 +7 -2 +1 -2