澳门葡京现场

最全最实用电极电势表doc
发布时间:2020-04-04 04:05    文章作者:澳门葡京现场

  1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

  最全最实用的电极电势表 新年快到了想写一篇化学方面的文章作为总结吧,但是要查很多资料,事情也多,拖到现在。 其实这个电极电势,标准电极电势表,我读化学的时候就比较感兴趣,因为可以用它来判断元素和化合物在标准状况下氧化性,还原性的强弱,当时有些地方是不懂的,比如g,s都是什么意思,那个氟的标准电极电势是怎么来的?老师没有多讲,只是让我们记住常用的氧化剂,还原剂的电极电势数值就行了。 电极电势表,许多化学书,包括网上,有很多的,当然数据来源不同,数值有差别也是正常的,不能说谁对谁错。我自己动手做个电极电势表,我的目的是实用,元素周期表118个元素,化合物更是成千上万,我们不可能一个一个去记住,知道常见的即可;有些数据化学家那里也是没有的。另外既然标题有这个“最”字,就要满足学生,以及化学爱好者的愿望,比如目前最强的氧化剂是什么?最强的还原剂是什么?最实用的氧化剂是什么?等等;对于有异议的给予说明。 我列出的电极电势表将去除不常用的氧化剂和还原剂;对于零度以下不能存在的不在列出,比如二氟化二氧,虽然它在零下100度就有极强的氧化能力,如:在零下100度将钚迅速氧化到+6价,而氟,三氟化氯常温,甚至加热也不能将钚氧化到+6价氟只能将钚氧化到+4价,+6价需要700摄氏度,用强紫外线照射才能发生反应;将氙氧化到+6价,氟需要加压加热。但它在零下95度就会显著分解,零下57度迅速分解完。大家只要知道它即使在极低温下氧化性也比氟强即可 关于自由基,只列出羟基自由基OH-,其他象OF,XeF,KrF自由基,这些都属于很少见,瞬间存在的东西,这几个自由基的氧化性以KrF最强,XeF最弱,我看到有些化学书籍上说XeF自由基的电极电势数值为3.4,这个数值应该是估计值,XeF 在普通条件下是不存在的,只是在加热或者强光照射合成二氟化氙,四氟化氙,六氟化氙的时候瞬间存在。羟基自由基这个是常见的自由基,水溶液里就有。如果把XeF列上,那么氦离子也可以列上。大家知道α粒子实际就是氦原子失去两个电子的原子核,就是He2+,在做物理实验,大气层的电离层都常常碰到,它不算是罕见的吧。He2+可不得了,它的电极电势观测数值约9V,什么,氟,氧,氯,溴,在它面前都是不堪一击,它可以把任何一种元素电离氧化。可以认为α粒子(He2+)是自然界存在的氧化性最强的物质。当然,人工造出来的不算,你用电流把氟原子的电子剥光,它肯定比氦离子强,把氯原子的电子剥光则它又比氟强。。大家去看看那个氦合氢离子的解释就知道了有多么变态,那是氦原子核夺走了氢的电子,但还差一个电子,也就是HeH+.当然,普通情况下,氦离子是不存在的,只有在实验室和电离层中才出现。 待续... 关于四分子氧O4,这个属于有异议的东西,另外普通条件下它也是不存在的。它的氧化性到底有多强,还是等化学家研究清楚再说,我也没有查到相关资料,对于氧元素大家掌握氧气和臭氧即可。 对于金属和非金属的高价氟化物,我只列出具有代表性的,不要问我什么六氟化铬,三氟化银,三氟化铜什么的,太多了。大家只要知道高价金属,非金属氟化物,都具有很强的氧化性,是强氧化剂和氟化剂。我会列出六氟化铂,三氟化钴的推算数值 对于卤族元素互化物,列出大家问的多的三氟化氯,另外考试题中出现了三氟化溴。大家了解,互化物的氧化性,活泼性介于组成互化物的两个元素之间。 关于放射性元素,卤族元素的砹(At)的化合物也有较强的氧化性,由于有放射性不在列出,其电极电势数值不高于1.6;锕系元素的镅,锔有不稳定的+4价;Am(镅)4+/3+电极电势数值约2.3(有的书中为2.62),强于臭氧和高铁酸盐;有极强的氧化性;而Cm(锔)4+/3+的电极电势数值(观测估计值)约3.2,比氟还强。+4价的锔只能在固体中存在。由于它们均有放射性,没有实际用处,不在列出。 镧系元素中镨(Pr),钕,钕(Nd),铽(Tb),镝(Dy),存在很不稳定的+4价,均为极强的氧化剂;Pr4+/Pr3+,电极电势数值约2.9(新数据为3.2),与氟相当或者略强;Nd4+/Nd3+,约5.0(实验观测数值);Tb4+/Tb3+,约3.1;Dy4+/Dy3+,约5.2(实验观测数值)。象锕系的+4价锔,镧系的+4价镨,+4价的铽等,可以通过氟或者二氟化氪等在特殊条件下氧化得到。并且需要特殊的络合剂来降低其电极电势,比如用磷钨酸,硼钨酸,硅钨酸盐在氟或者强氟化剂作用下制取了+4价的化合物。它们只能以复盐的形式存在且为固态,不能直接和氟构成。如:七氟钕三铯(Cs3NdF7),其中钕为+4价。它们的存在形式为复盐,且在络合作用下,虽然还为+4价,但已经失去了原来极强的氧化性,所以不在列出。可以理解成,理论上它们的+4价氧化性极强,比氟还强,但不能以正常方式稳定存在,没有实际意义。 这里说明一下,化学中的络合反应是很常见,也是很有用的。它可以形成正常途径不能合成的化合物,反应产生的络合物也叫配合物。例如:硫氰化铁Fe(SCN)3,硫酸铜铵[Cu(NH3)4]SO4等。中学阶段典型的络合反应就是王水和黄金的反应: Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O 反应的产物氯金酸H[AuCl4]就是络合物,也可以叫配合物。 这个反应的原理,想必大家都知道了。单一的硝酸,盐酸是不和金,铂反应的。可是酸性条件下的硝酸根离子(NO3-)是一种很强的氧化剂,它可以溶解极微量的金(Au),而盐酸提供的氯离子(Cl-)则可以与溶液中的金离子(Au3+)发生络合反应,形成四氯合金离子([AuCl4]-)(铂是生成了六氯合铂离子,对应氯铂酸),使金离子在氯离子的配位作用下减少,降低了金离子的电势,反应平衡移动,这样金原子就可以进一步被溶解了。其实硝酸根的氧化性并没有增加,只是盐酸提供的氯离子增强了金、铂等金属原子的还原性。 同样,铜和热浓盐酸缓慢反应(稀盐酸不行)也是典型的络合反应: 2Cu+4HCl(热浓)==2H[CuCl2]+H2↑ 2H[CuCl2]也是一个典型的络合物。这个反应的关键是溶液中要有足够的氯离子,而氯离子有络合作用,浓度越大,络合作用越强。在氯离子的络合作用下铜的电极电势变小了,小于了氢,自然被盐酸中的氢离子氧化了。 络合反应,中学阶段不要求掌握,否则会和一些中学教科书上的观点发生冲突。 这样得到的电极电势数据,仍然是比较传统的,但很有实际意义,很有用处的 关于电极电势和标准电极电势的说明,它们的定义,原来我就不多说了,化学教材以及网上都有。我这里只是补充一下: 1.标准电极电势都是在298K(25摄氏度),组成电极的离子(在水溶液中)浓度为1摩尔/升;气体压力为1个大气压,即约100KPa。简单的说标准电极电势是在25摄氏度,离子浓度为1摩尔/升,一个标准大气压的环境下测出来的,不符合这个定义的,都不算标准电极电势。其符号是:这个符号我在电脑上打不出来,就截图吧。 例如,在标准环境下,实验室中用电位表测得标准氢电极和标准锌电极组成的原电池电动势为:0.7628伏特(V),则Zn2+/Zn电对的标准电极电势为: 请大家原谅我的懒惰,这些符号在电脑上打出来太痛苦了...... 2.对于某些和水明显反应的物质,不能直接测量,要通过热力学数据间接来计算标准电极电势,比如钾,钙,钠,还有氟,它们的电极电势,严格来说都不是标准电极电势,都是间接计算出来的,而不是在实验室测出来的。 3.计算电极电势,标准电极电势,通常用的是氢电极,除非有说明。标准电极电势是相对值,是该电极同氢电极之间的电动势,而不是该电极与其溶液间电位差的绝对值。 4.标准电极电势随温度变化,但变化不是很明显,因而象一些在20度,甚至零度得到的电极电势,也可以算是标准电极电势吧,但温度也不能相差过大。比如二氟化二氧在零下100度,参与反应,实验观察估算值在3V以上,明显强于氟和三氟化氯,但零下100度,和摄氏25度相差遥远,因而这个数值只能是非标准电极电势。同样在加上光照,加热,高温条件下得到的电位数值,也不是标准电极电势。 5.标准电极电势受溶液离子浓度影响很大,比如稀硫酸中+6价的硫的标准电极电势为0.17,但浓硫酸其电极电势观测数值,甚至能达到1.2V,所以浓硫酸可以氧化氢碘酸,氢溴酸,稀硫酸却不行。稀硝酸标准电极电势约0.96,浓硝酸电极电势数值可以达到约1.3,所以稀硝酸只能氧化氢碘酸,不能氧化氢溴酸,而浓硝酸可以氧化氢溴酸,甚至能将碘氧化成碘酸。但不能氧化盐酸。硒酸中+6价的硒标准电极电势约1.15,当硒酸的浓度超过50%的时候,其电极电势实验观察数值已经超过1.3,和氯/氯离子的标准电极电势1.358基本相当,所以可以和浓盐酸反应,将氯离子氧化成氯气,当浓度达到99%的时候,硒酸的观测电极电势约1.45,所以硒酸越浓,和盐酸反应的越快,70%以上浓度的浓硒酸在加热到170度的时候,甚至可以将金氧化,生成硒酸金,这时候其观测电位已经超过了1.5,浓度更大的甚至接近1.6V,超过了Au3+/Au的电极电势1.50,自然将金氧化。这和王水氧化金铂的原理是不同的。 6.电极电势受酸碱浓度影响较大,许多氧化剂,还原剂在酸性,中性,碱性,强酸性,弱酸性环境下测得的电极电势数值是不同的。 如:臭氧在酸性环境,中性环境下,标准电极电势为2.076V,在碱性环境下则为1.24V,差别较大 再如:重铬酸钾,铬酸根在酸性环境下,其电极电势数值为1.33,这是在强酸(常用稀硫酸)环境中测试的,把硫酸换成醋酸,经过测试计算,其电极电势降低到了约0.9。象重铬酸钾这样的,氧化剂在酸性环境中使用,酸性越强,氧化性越强。 7.如果反应生成了沉淀物,则对电极电势也有较大影响 例如:银离子/银(Ag+/Ag),其标准电极电势约0.799 当银离子碰到氯离子则会产生氯化银沉淀,这时候银离子的电极电势发生了变化,实验测算数值为0.221V,明显变小了 银离子和溴离子结合产生的溴化银溶解度更小,于是测算出来的电极电势数值也更小,为,0.071,和氢的电极电势差不多 至于和碘离子结合产生的碘化银沉淀,银离子的电极电势数值甚至变成了负数,为-0.152 也就是说,如果反应产生了沉淀物,沉淀物溶解度约小,则该离子的电极电势越小,氧化性越弱,还原性越强 ?8.溶液中有络合物(配合物)生成时,其电极电势也有明显变化。如那个钴,大家知道3价钴有强氧化性,在酸性环境中标准i电极电势Co3+/Co2+约1.83,可是当它和氨水生成络合物,其标准电极电势迅速降低到0.058,和CO化合成的络合物,Co3+的电极电势更是变成了负数,约-0.4 大家在应用电极电势来做题的时候,要注意: 1.查表得到的数值是标准电极电势数值(极个别不是);如果在非标准情况下比较氧化剂,还原剂的强弱,需要用奈斯特(有的书翻译成能斯特)方程来计算,中学阶段不要求掌握。 如:铬酸根由于酸碱度的变化,电极电势数值也发生变化,从1.33V降低到0.92V,就可以通过奈斯特方程计算。 2.通过比较标准电极电势,只能判断氧化还原反应能否进行,但反应速度快慢,甚至有时候是否能反应并不与标准电极电势一致 如:高溴酸根的电极电势数值为1.76V,(BrO4)-/BrO3-,,如果根据此来判断,象臭氧,过硫酸盐,+2银离子均能将溴酸根氧化到高溴酸根,可实际上反应不能进行,这就要考虑热力学,动力学的原因。 再如,过硫酸根标准电极电势为2.01V,高锰酸根为1.51V,判断过硫酸根可以将二价锰氧化成高锰酸根,,可实际上反应不明显,速度很慢,需要加银离子作为催化剂。这也是热力学,动力学的原因。 3.某些含氧的化合物,如高锰酸钾,重铬酸钾,砷酸等,参与氧化还原反应,不但要看电极电势,还要考虑酸度的问题。 如:砷酸氧化碘离子的反应中,砷酸/亚砷酸,电极电势为0.56,碘/碘离子,0.535,反应可以进行。当环境中酸度,也就是氢离子的浓度明显变小的时候,碘/碘离子的电极电势变化很小,而砷酸/亚砷酸则变化较大,如将氢离子浓度变为10的-8次方摩尔/升,则电势迅速降低到0.088,小于0.535,反应反而向相反反向进行,就是碘离子反而能将亚砷酸氧化成砷酸。 好了,絮絮叨叨的说了这么多,注意的差不多说完了,下面大家等我把制作的电极电势表发上来吧....等待中 终于把电极电势表制作完了,这一星期,抽时间就去图书馆查数据,查书籍,头晕脑胀的。主要是不同的书数据多少都有差别,各有各的道理。比如高溴酸电极电势有两个数值,1.763和1.853,国内教材中用1.763的占多数;还有高碘酸有3个数值,1.60,1.64,1.70,其中用1.6的稍多;高氙酸有3.0(过去的书籍),2.6,2.422,2.36等数值,我采用了2.6.。 根据数据和计算结果,目前能稳定存在的最强氧化剂为二氟化氪,电极电势约3.05基本和氟原子相当。其次为低温下的二氟化二氧(观测温度约零下100度)电极电势约3.03;再次为六氟化铂(铑,钌,铱),电极电势约2.92;镨4+/3+,约3.2±0.2,铽4+/3+,约3.1±0.2.接着是氟,六氟化氙。要注意电对要弄清楚。比如三氟化氯,当其中的氯元素从+3变成+1的时候,氧化性和氟差不多,可以将氙氧化成二氟化氙。但产物为氯离子的时候氧化性则弱的多只能和活泼金属反应。二氟化氧,产物为O2-的时候电极电势为2.153,产物为氧气单质的时候则强的多,足以将氙氧化成+4价,这时候约2.96,比六氟化铂还强。六氟化铂最高可以将氙氧化到+2价。即六氟合铂二氙。他们的数值均非标准电极电势。 如果只考虑常温下稳定的氧化剂,最强的是六氟化铂。其他的均不稳定。其次是氟和六氟化氙。 。给大家发上百度文档的链接,这里发不上来,老说文章字数超过百度空间限制,自己去看表吧?。 最新最全最实用的电极电势表, HYPERLINK /f/.html \t _blank 新浪分享下载 HYPERLINK /f/E178CA3E8DD3EC01.html \t _blank 119网盘下载。如果提示要提取码,是:E178CA3E8DD3EC01。 HYPERLINK 网易126网盘,如果提示要提取码,是:EG0Pqcxt 文件为PDF文件,大小为188.89K 最后祝大家新年快乐!


澳门葡京现场
上一篇:没有了

© 澳门葡京现场 版权所有沪ICP备16013177号-1 All rights reserved.
手机:13346261222 邮箱:1797060463@qq.com 技术支持:网站地图