$ 6. 2氧化还原反应进行的程度一、条件平衡常数n, Oxi + ni Red, = n, Redi + ni Ox2判断:(1)反应是否进行完全;氧化还原反应进行的程度,可用什么来衡量?nin2COx2CRedlK=nin2CRed2 COx1(2)如果两个电对反应完全,应满足什么条件?
§6.2 氧化还原反应进行的程度 一、条件平衡常数 n2 Ox1 + n1 Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2 判断: (1) 反应是否进行完全; 氧化还原反应进行的程度,可用什么来衡量? cRed1 cOx1 cOx2 cRed2 n1 n1 n2 n2 K = (2) 如果两个电对反应完全,应满足什么条件?
nz Oxj + ni Red, = n, Red, + ni Ox,两个半电池反应及其对应的电极电位分别为:0.059Cox10'IgP1 = 十Ox, + nje = RedniCRedl0.059C Ox20Ox2 + n2e = Red2lgP2=2n2CRed2反应达平衡时,P1=P20.0590.0590CRedL)"n(Cox2)"0IgK"?P2Cn,n2n,n2Cox1CRed2
n2 Ox1 + n1 Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2 两个半电池反应及其对应的电极电位分别为: Red2 O ' Ox2 2 Red1 O ' Ox1 1 lg . lg . c c n c c n 2 2 1 1 0 059 0 059 反应达平衡时,1 = 2 K c n n c c c n n n n lg 0.059 lg( ) ( ) 0.059 Red2 1 2 Ox2 Ox1 Red1 1 2 O' 2 O' 1 2 1 Ox1 + n1e = Red1 Ox2 + n2e = Red2
lg K'= n(β)0.059结论:?K“值的大小与两电对的条件电极电位差,n有关。K越大,反应越完全。例1:计算1mol/LH,SO4溶液中下述反应的条件平衡常数:Ce4++Fe2+==Ce3++Fe3+例2:计算0.5mol/LH,SO4溶液中下述反应的条件平衡常数:2Fe3++3I-==Fe2++I3
结论:? K‘值的大小与两电对的条件电极电位差,n有关。 K'越大,反应越完全。 0.059 ( ) lg ' O' 2 O' 1 n K 例1: 计算 1 mol/L H2SO4溶液中下述反应的条件平衡常数: Ce 4++Fe 2+==Ce 3++Fe 3+ 例2: 计算 0.5 mol/L H2SO4溶液中下述反应的条件平衡常数: 2Fe 3++3I -==Fe 2++I3 -
二、化学计量点时反应进行的程度nz Ox, + n, Redz = nz Red, + ni Ox2欲使反应的完全程度达99.9%以上,△至少为多少?(99.9%) (99.9%)"== lg103"103m2 = 3(n + n2)Ig K'= lg(0. 1%)" (0.1%)"Ig K' = n(o"-"0.059Ig K ≥ 6,△g≥ 0.35 Vni=nz=1,Ig K ≥ 9,△g'≥ 0.27 Vni-1, nz=2,ni=n2=2,Ig K ≥ 6,△g ≥ 0.18 V△@大于0.4V,反应就能定量进行
二、化学计量点时反应进行的程度 n2 Ox1 + n1 Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2 欲使反应的完全程度达99.9%以上,至少为多少? lg10 10 3( ) 0.1% 0.1% 99.9% 99.9% lg lg 1 2 3 1 3 2 1 2 1 2 K n n n n n n n n n1=n2=1, lg K ≥ 6, ≥ 0.35 V n1=1,n2=2, lg K ≥ 9, ≥ 0.27 V n1=n2=2, lg K ≥ 6, ≥ 0.18 V 0.059 ( ) lg ' O' 2 O' 1 n K △大于0.4 V,反应就能定量进行
S 6-3氧化还原反应的速率与影响因素@=1.23 VO,+4H++4e =2H,0@=1.51 VMn04+8H++5e = Mn2+ + 4H,0Ce4++ e = Ce3+@=1.61 VSn4+ +2e=Sn2+@=0.15 VOQ国5Sn2+水溶液KMnO.水溶液Ce4+水溶液为什么这些水溶液可以稳定存在?
O2+4H++4e =2H2O =1.23 V MnO4 -+8H++5e = Mn2+ + 4H2O =1.51 V Ce 4+ + e = Ce 3+ =1.61 V Sn4+ +2e=Sn2+ =0.15 V 为什么这些水溶液可以稳定存在? KMnO4水溶液 Ce 4+水溶液 Sn2+水溶液 §6-3 氧化还原反应的速率与影响因素