期末考试4
(一)、判断氧化剂和还原剂的相对强度
在标准状态下，氧化剂和还原剂的相对强度可以直接比较e值。
具有较小e值(例如，li:-3.03v)的电极更可能损失电子，这是更强的还原剂，而相应的氧化物质更难以获得电子，这是更弱的氧化剂。e值越大，氧化材料越容易得到电子，氧化剂越强，相应的还原材料越难失去电子，还原剂越弱。
[实施例1]最强的氧化剂和最强的还原剂选自下列电对。指出了各氧化种的氧化能力和各还原种的还原能力的顺序。
硫酸锰-/mn2+、cu2+/铜、fe3+ /fe2+、i2/碘-、cl2/氯-、sn4+/sn2+
(2)判断氧化还原反应的方向
1.根据e值，判断标准条件下氧化还原反应的方向。
在正常条件下，氧化还原反应总是从较强的氧化剂和还原剂进行到较弱的氧化剂和还原剂。从电极电位值来看，只有当氧化剂对的电位大于还原剂对的电位时，反应才能进行。反应朝着“高电位氧化，低电位还原”的方向进行。当判断氧化还原反应是否能自发进行时，通常指正向反应。
2.根据电池电动势e值，判断氧化还原反应的方向。
任何氧化还原反应原则上都可以设计成原电池。氧化还原反应的方向可以用原电池的电动势来判断。在标准状态下，如果电池的标准电动势> 0，电池反应可以自发进行；如果电池的标准电动势是
根据原电池电动势与电极电位的关系，只有>:氧化还原反应可以自发地向正反应方向进行。也就是说，氧化剂所在的电对的电极电势必须大于还原剂所在的电对的电极电势，以便满足e >:0的条件。
从热力学上讲，电池电动势是电池反应的驱动力。当由氧化还原反应组成的电池电动势e大于零时，氧化还原反应可以自发进行。因此，电池的电动势也是判断氧化还原反应能否进行的标准。
电池通过氧化还原反应产生电能，系统的自由能降低。在恒定的温度和压力下，自由能的减少值(-△ g)等于电池能做的最大有效功(w电):
-△ g = w电能=qe=nfe池
即△ g =-nfe电池
在标准状态下，上述公式可以写成:
△ g =-nfe池
当e池为正时，△ g为负，氧化还原反应在标准状态下自发进行。当e池为负时，△ g为正。在标准状态下，正向反应是非自发的，反向反应是自发的。e或e的正值越大，氧化还原反应自发进行的趋势越大。e池或e池的负值越大，自发反向反应的趋势越大。
[实施例2]试着判断标准状态下反应br2+2fe2+= 2fe3+2br-的方向。
解决方案:查找表显示ef3+/fe2+=+0.77伏
e? br/br- = +1.07v
根据反应式，溴是氧化剂，铁是还原剂。
因此，=+1.07-0.77 = 0.29v >: 0
(3)。判断反应的极限
-计算平衡常数
化学反应的完成程度可以从反应的平衡常数来定量判断。因此，标准平衡常数kφ与热力学吉布斯自由能有关。
△gφ=-2.303rtlgkφ
△gφ=-nfeφ
那么:nfeφ= 2.303 tgkφ
标准平衡常数kφ和标准电动势eφ之间的关系是:
nfeφ
lgkφ = ————————
2.303吨
r是气体常数，t是绝对温度，n是氧化还原反应方程式中的电子转移数，f是法拉第常数。
该方程表明，在一定温度下，氧化还原反应的平衡常数与标准电池电动势有关，与反应物浓度无关。eφ越大，平衡常数越大，反应越完全。因此，反应程度可以通过eφ的值来估计。一般来说，eφ ≥ 0.2 ~ 0.4 v的氧化还原反应的平衡常数都大于106 (k >: 106)，表明反应程度相当完全。kφ值可以解释反应程度，但不能决定反应速率。
文章来源：www.atolchina.com