配平步骤如下: 1·先将反应物的氧化还原产物,以离子形式写出。 MnO+S03→Mn2++S0 2.把总反应式分解为两个半反应:还原过程和氧化过程。 还原过程MaO+5→M2“ 氧化过程S0+2c→S0 3.分别配平两个半反应式中的H和O。 在酸性介质用H矿H2O配平。0多的一边加H,O少的 边加H0 在碱性介质中,用OHH0配平。0多的一边加H0,少 的一边加OH。 在中性介质中,用H0和H或OH配平。但不能一边加 H一边加OH厂。 还原过程MnO:+8阳*+5e一→Mn2+4组,0 氧化过程S0+2H*+2e→S0g+H,0 4,根据“氧化剂得电子总和等于还原剂失电子总和”的原 则,在两个半反应前面乘上适当的系数相减并约化。 还原过程:×2)MnO:+8组+5e→Mm2·+4H,0 -)氧化过程:×5)S0?+2H*+2e→S0+H20 2Mm0:+16H*+5S0}+5H20→2Mn2++8H,0+5S02+10H →2Mm0:+5S03+6H*→2Mm2++5S0子+3组,0 5.检查质量平衡及电荷平衡。 例题:配平下列方程式
1 C10+Cr0,>Cl+Cr0 (OH) 还原过程×3)C10+H,0+2e→C+20H -)氧化过程×2)Cr0+2组,0+36一→Gr0;+40H 3C10+2Cr0;+3班20+80H→3C1+2C0;+60H+420 约化:3C10°+2Cr0;+20H=3C1+2Cr0g+H20 2 As:S,+NOj+HHAsO,+S+NO+H2O 还原过程×10)NO+4*+3→N0+2组,0 -)氧化过程×3)2HAs03+3约+10F+10e一→sS,+6码,9 3AsS,+10NO5+10i*→6HAs03+9S+10N0+2E,0 3 Cu+FeCl,+HCI->HCuCl,+FeCl, 还原过程Fe”+e→Fe -)氧化过程CuC1,+e→Cu+2C1 Fe*+2C-+Cu -Fe +Cua, §9.3原电池与电极电势 一、原电池 1.原电池 1)将化学能转化为电能的装置 2)由两个半电池组成: (一)锌极===铜极(+) 低电位高电位 2.电极反应 在原电池中,两个半电池(half cell)中发生的反应叫做半电
池反应或电极反应(electrode reaction)。总的氧化还原反应叫做电 池反应(cell reaction)。 锌片为负极(negative electrode),发生氧化反应: Zn (s)=Zn2+(ag)+2e 铜片为正极(postive electrode),发生还原反应: Cu2 (aq)+2e=Cu (s) 铜-锌原电池反应为:Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2*(aq)+Cu(s) 3.原电他符号(cell notation): 原电池可用符号(一)电极丨电解质溶液|电极(+)表示。例 如上述铜锌原电池可表示为: 盐桥 个 (-)ZnZn2+(c)ICu*(cCu(+)→正极 ↓y 负极(個液)界面浓度(气体用分压表示) 1)左边表示负极,右边表示正极 2)表示界面,“表示盐桥 3)c,c2表示各溶液浓度,若有气体,注明气体分压。 4)每个半电极都是由两种物质组成:一种是高氧化态的氧化型物 质,Zn2*,Cu2+,另一种是低氧化态的还原型物质Zn,Cu,两种物质 组成了氧化还原电对Z2+Zn,Cu+/Cu,每个原电池都有两对氧化 还原电对。相同聚集状态(相同相态)的同一元素不同价态物质 可组成氧化还原电对如Fe2(c)和Fe3(c),PbSO4(s)和PbO2(S)。在 电池符号表示中两者用","号隔开:Fe2+(c,Fe3(c)及PbSO4(s), PbO2(s)
5)凡有参加氧化还原反应及电极反应的物质有的自身虽无发生氧 化还原反应,在原电池符号中仍需表示出来,例: MnO+5Fe2++8组*→Mm2++Fe4+4H,0 (-Fe++e→Fe2+ (+)Mm0,+89*+5e→M2++4且,0 没发生氧化还原,但有参与电极反应,故应在电池符号中表 示出来: ()PtFe(c).Fe (c)ll MnO (c).Mn (c).H (c)Pt(+) 6)若没有金属参加,引用惰性气体(如P)作导体,构成电极,如: Pt|Fe(c).Fe(c) ·由反应式写电池符号时,首先把总反应分解为两个半电极 反应:正极(还原)反应和负极(氧化)反应:找出半电极反应 的氧化还原电对,并判断所组成的电极类型:写出两个半极符号 并组成电池. 例:MnO4+5Fe2+8Ht=Mn2+5Fe3++4H20 电极反应:()Fe2+e=Fe3+ (+)MnO4-+8H++5e=Mn2++H2O 符号:(-)PtFe2+(c1),Fe3+(c2lMnO4(c3),Mn2+(c4),H*(c5)IPt(+) ●由电池符号写反应式时,应根据电池符号分别写出两个半 电极反应并分别配平(见离子电子法配平):在两个半反应前乘以 适当系数后相加或相减并约化得到总反应方程式
:(-)Pt]HNO2(c1).NO3(c2),H+(c3)IlFe3+(c4).Fe(c5)IPt(+) 电极反应: 负极:HNO2+H2O-2e=NO3+3HH 正极:Fe3++e=Fe2+ 电池反应:2Fe3++HNO2+H2O=2Fe2+NO3+H+ 二、电极电势(electrode potential) 在原电池中,用导线将两极连接在一起,检流计的指针发生偏 转,说明两个电极之间存在电势差,也就是说两个电极的电势不 同。什么是电极电势?它是如何产生的? 1.电极电势的产生 如图,当把金属棒放入它的盐溶液中时,一方面金属M表面 构成品格的金属离子和极性大的水分子互相吸引,有一种使金属 棒上留下电子而自身以水合离子M(ag)的形式进入溶液的倾 向。金属离子越活泼,这种倾向越大。另一方面,盐溶液中的离 子又有一种从金属表面获得电子而沉积在金属表面的倾向。金属 越不活泼,溶液越浓,这种倾向越大。这两种对立的倾向在某种 条件下达到暂时的平衡:M三M(ag)+ne 在某一给定浓度的溶液中,若失去电子的倾向大于获得电子 的倾向,到平衡时的最后结果是金属离子M进入溶液,使金属棒 上带负电,靠近金属棒附近的溶液带正电。这时在金属和溶液之 间产生电位差,这种产生在金属和盐溶液之间的电势叫金属的电 10