【摘要】:氧化还原反应的平衡常数与有关电对的标准电极电势有关。对于不同类型的氧化还原反应,要求也不一样。解:要求计量点时反应完全程度达到99.9%,即当z2=z1=1时,则由式z2=2,z1=1时由式所以z2=z1=2时由式由此可见,要使氧化还原反应能够定量地进行,氧化剂和还原剂之间的标准电极电势之差在0.2~0.4 V即可。
一个反应的完全程度可用平衡常数来判断。氧化还原反应的平衡常数与有关电对的标准电极电势有关。
设两个半反应分别为
两式分别乘以z2和z1,得到总的氧化还原反应:
当反应达到平衡时,ΔG(1)=0,E1=E2,因此
因为平衡时
所以式中,z2和z1是两个半电池反应电子的化学计量数(得失电子数)的最小公倍数。若z2=z1=z,氧化还原反应为
可见,氧化还原反应平衡常数K⊖值的大小是直接由氧化剂和还原剂两电对的标准电极电势之差决定的,相差越大,K⊖值越大,反应也越完全。
从氧化还原滴定分析的要求来看,两个电对的电极电势值相差多少才可用于定量分析呢?对于不同类型的氧化还原反应,要求也不一样。下面通过例7.10来说明。
例7.10 若要求计量点时反应的完全程度达到99.9%,则当:(1)z2=z1=1,(2)z2=2,z1=1和(3)z2=z1=2,两电对的标准电极电势至少应各相差多少伏特?
解:要求计量点时反应完全程度达到99.9%,即(www.xing528.com)
(1)当z2=z1=1时,则
由式(7.4c)
(2)z2=2,z1=1时
由式(7.4a)
所以
(3)z2=z1=2时
由式(7.4c)
由此可见,要使氧化还原反应能够定量地进行,氧化剂和还原剂之间的标准电极电势之差在0.2~0.4 V即可。这是不难达到的,因为有许多不同强度的氧化剂或还原剂可供选择。
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