1. 分析化学,半还原电势是什么,如何计算,为什么
半还原电势是氧化物被还原至一半是,体系的电势。计算方法举例:
已知在酸性介质中,E=1.45V,MnO4-被还原至一半时,体系的电势(半还原电位)为多少?试推已知在酸性介质中,E=1.45V,MnO4-被还原至一半时,体系的电势(半还原电位)为多少?试推出对称电对的半还原电势与其条件电势间的关系.
标准电极电势定义为该电极反应与作为负极的标准氢电极SHE组成的原电池的电动势,这说明了零点的位置,而定义标准电极电势统一采用“氧化态/还原态”的表示,也就是对应于物种失去一个电子的电化学反应,因而定义了正负号,也就是方向。
电化学电池是一种装置,可以将化学反应转化为电能,或者将电能转化为化学反应。前者是原电池(galvanic cells),后者是电解槽( electrolytic cells)。电化学电池由两个浸泡在电解质中的电极组成。由于电子不能在液体中移动,由电解质中负责导电的是离子。这也是为什么纯净水是不导电的,因为纯净水中没有离子。
2. 化学原电池电极电势如何求
电动势与得失电子数无关,所以计算公式就是
标准E=正极电极电势-负极电极电势=1.5-0.54=0.96V,答案是A
3. 什么是条件电位
在分析化学中,条件电极电位(conditional electrode potential),简称条件电位。它是在一定,介质条件下,氧化态和还原态的总浓度均为1mol·L-1时,校正了各种因素影响后电对的实际电极电位,它在一定条件下为一常数,不随氧化态和还原态总浓度的改变而改变。 条件电位的大小反映了在外界因素影响下,氧化还原电对的实际氧化还原能力。应用条件电位比用标准电极电位能更正确地判断氧化还原反应的方向、次序和反应完成的程度。
氧化剂和还原剂的氧化还原能力可以用相关电对的电极电位(简称电位,elecrodepotential)来衡量。电对的电极电位越高,其氧化态的氧化能力越强;反之,电对的电极电位越低,其还原态的还原能力就越强。
此外,氧化还原反应进行的方向和次序取决于相关电对的电极电位大小,氧化剂与还原剂之间自发的反应,总是向着高电位电对中的氧化态物质氧化低电位电对中的还原态物质的方向进行;氧化还原反应进行的完全程度取决于相关电对的电极电位差。因此,电对的电极电位是讨论物质的氧化还原性质的重要参数。
影响因素
凡是影响电对氧化态与还原态的活度系数和副反应系数的各种因素都会使条件电位的大小发生变化,这些因素主要包括离子强度、溶液酸度以及生成沉淀和生成配合物的副反应等。[2]
离子强度的影响
溶液中的离子强度对条件电位的影响称为盐效应。溶液中电解质的浓度变化引起离子强度的改变,进而改变氧化态和还原态的活度系数,最终对氧化还原电对的条件电位产生影响。
在氧化还原反应中,电解质的浓度往往较高,溶液的离子强度较大,氧化态和还原态的价态大多也较高。故盐效应比较显着。但离子活度系数的精确值不易得到,因而离子强度的影响通常难以精确校正。同时,氧化还原体系中的各种副反应对条件电位的影响远比离子强度的影响大,因此,在估算条件电位时,常忽略离子强度的影响,即近似地认为离子活度系数均为1。
溶液酸度的影响
溶液酸度对条件电位的影响(称酸效应)包含两个方面:
1、如果电对的半反应中有H+或OH-参加,条件电位的计算式中有H+或OH-的浓度,溶液酸度的变化将直接
影响相关电对的条件电位。
2、如果电对的氧化态或还原态是弱酸或弱碱,其存在形式会受到溶液酸度的影响,溶液酸度的变化将间接引起条件电位的变化
4. 什么是条件电极电势它与标准电极电势的关系如何
标准电极电势需要控制在标准条件下(即1bar的气压,298K的温度,溶质为1mol/L),在实际使用中,很难控制到如此严苛的条件,因此需要使用能斯特方程计算出实际条件下的条件电势。
为了获得各种电极的电极电势数值,通常以某种电极的电极电势作标准与其它各待测电极组成电池,通过测定电池的电动势,
而确定各种不同电极的相对电极电势E值。1953年国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)的建议,采用标准氢电极作为标准电极,并人为地规定标准氢电极的电极电势为零。
5. 大学分析化学里的一题 计算KI浓度为1mol/L时,cu2+/cu+电对的条件电极电位
电极电势=标准电极电势+2.303lg[Cu2+]/[Cu+]
[Cu+][I-]=Ksp(CuI) [Cu+]=Ksp(CuI)/[I-]
所以 电极电势=标准电极电势+2.303lg[Cu2+][I-]/Ksp(CuI)
因为[I-]=1mol/L 所以
电极电势=标准电极电势+2.303lg[Cu2+]/Ksp(CuI)
你把Ksp(CuI)和cu2+/cu+电对的标准电极电势查出来就可以算了
6. 5 求解一道分析化学计算题 有关求电势及滴定突跃范围的计算题 求大神详细解答
【】化学计量点的电势计算 E = (1.44+ 0.68)/2 = 1.06 (V)
【】滴定突越范围:E1 = 0.68+ 0.059X3 = 0.68 +0.18 = 0.86 (V)
E2 = 1.44- 0.059X3 = 1.44 - 0.18 = 1.26 (V)
【】滴定反应的平衡常数的计算:
logK = (1.44-0.68)/0.059 = 12.9 ; ; ; K = 8.0 x 10^12
7. 为了分析化学,我已经歇斯底里(五)
这一章和以前两章有所不同,前面滴定曲线中纵坐标要么是pH,要么是pM',都是和浓度直接挂钩。这一章却是条件电位,相对比较复杂,它的滴定曲线有点怪异。这里只介绍最简单的可逆对称电对的电位和它们的滴定曲线,终点误差也不作要求。
1.条件电位
条件电位反映了离子强度与各种副反应影响总的结果,理论上只要知道了有关组分的活度系数和副反应系数,就可以由电对的标准电极电势计算条件电位,但实际上谈何容易啊。当氧化态物质浓度等于还原态物质浓度等于1mol/L时,电对的条件电位为:
影响条件电位的因素有
(1)盐效应,一般不予考虑。
(2)沉淀的生成,类似于无机化学中沉淀影响的计算,氧化态生成沉淀则降低电对的电位;还原态生成沉淀时,升高电对的电位。
(3)络合物的生成,与沉淀对电位的影响类似,氧化态物质形成了络合物,则会降低电对的电位;还原态物质生成了络合物则升高电对的电位。如果氧化态和还原态都形成了络合物,则要看两种络合物的稳定性。如果氧化态络合物的稳定性大于还原态络合物的稳定性,则降低电对的电位,反之则升高。
(4)溶液酸度影响,在不同的酸度下,影响氧化态和还原态物质的平衡浓度,计算时与其分布系数有关。(详见书上和课件相关例题。)
2.反应进行程度
对于一般氧化还原反应而言
n是两个电对半反应得失电子的最小公倍数。
也可以根据滴定分析要求(定量完成,99.9%)求出满足滴定分析所需的平衡常数。
把上述两者联立起来可得满足滴定分析所需的条件电位差。
所以对于电对得失电子都是一个电子的反应,lgK‘≥6,电位差值≥0.35V
对于半反应得失电子分别为1和2的反应,lgK’≥9,电位差值≥0.27V
所以对于满足滴定分析的氧化还原反应而言,为保证滴定反应进行完全,电位差必须大于0.4V
3.滴定曲线和指示剂
(1)滴定曲线
滴定曲线的绘制与酸碱和络合滴定的思路一样,分为四个部分,滴定开始、滴定开始到化学计量点前,化学计量点和化学计量点后。
由于滴定开始前,无论是滴定剂还是被滴定物质的氧化还原电位不可知,所以起始点无法确定,故而其开始这一点在坐标轴上无法显示。这是与酸碱、络合滴定不同的地方。
在化学计量点前,一般用被滴定物的电对的Nernst方程来计算;
化学计量点后一般用滴定剂电位的Nernst方程式计算。
化学计量点时,对于对称电对而言
滴定突跃范围就是化学计量点附近±0.1%电位变化。通过计算可知,其突跃范围为:
其中的3的来源就是由于在化学计量点前后±0.1%所决定。滴定突跃的前点与还原剂电对有关,后点与氧化剂电对有关。n1、n2就是其电对各自半反应的得失电子数。
当滴定分数为50%时的电位就是被滴定物(一般是还原剂)的条件电位;当滴定分数为200%时的电位就是滴定剂(一般是氧化剂)的条件电位。影响突跃范围的因素就是反应电对的条件电位差。
(2)指示剂
氧化还原指示剂分为三类,分别为自身指示剂(如高锰酸钾)、专属指示剂(特殊指示剂)如淀粉,专为碘量法使用、一般的氧化还原指示剂。对于一般氧化还原指示剂,其理论变色范围为:(与酸碱指示剂类似)
4.氧化还原滴定法应用—各个方法分论
有关各个方法的指示剂、标准溶液、反应介质、终点判断总结如下:
对于各个方法中的一些细节问题,希望大家通过阅读书籍和课件自我完善。
诸如高锰酸钾的酸性调节,常见方法的计算。
碘量法中的直接法和间接法(置换滴定法)的一些关键内容等。如标准溶液硫代硫酸钠的配制、标定;标准碘溶液的标定等。尤其是间接碘量法中相关物质的测定,具体细节可参见书籍和课件,实验过程中各个试剂加入的原因都需要大家熟知熟记。
重铬酸钾法中硫-磷混酸加入的意义等等。这些内容在此不再一一赘述。
(未完待续)
2020.12.24 晨,老时间,5:08
8. 求解,分析化学
氧化还原平衡
这道题考察条件电势。1,10-邻二氮菲 配位效应,二价铁的络合物更稳定,副反应系数α 大。所以条件电势升高。
F- 也是考虑络合效应。
前两项考虑盐效应。I 变大,三价铁受影响较大,E 降低。
9. 如何计算电极电势 能斯特方程 给详细过程 不要ctrlCV
这个反应式取决于你对条件电势的理解,以下是推导过程:
条件电势的能斯特方程是
氯化银电极的条件电势
推导这个过程要数学很好。。。
10. 化学计算条件电极电势
H3AsO4 + 2H+ + 2e = H3AsO3 + H2O
忽略离子强度i的影响,
E=E标 +0.059/2 *lg([H3AsO4][H+]^2/[H3AsO3])
=E标 +0.059lg[H+] + 0.059V/2 *lg([H3AsO4]/[H3AsO3])
[H3AsO4]=[H3AsO3]=1.0mol/L时E=E' 标
E' 标=0.559V + 0.059Vlg[H+]
=0.500 V