判断氧化还原反应进行方向-基础化学

根据电极电势，可以判断氧化剂和还原剂的相对强弱，而根据氧化剂和还原剂的相对强弱，又可以判断氧化还原反应进行的方向。氧化还原反应是由较强的氧化剂和较强的还原剂相互作用，向着生成较弱还原剂和较弱氧化剂的方向进行，即φ值较大电对的氧化态物质与φ值较小电对的还原态物质反应生成它们对应的还原态物质和氧化态物质。

【例4-7】在标准状态下，判断反应：Zn++Fe能否自左向右进行？

解：查标准电极电势表得：φ^Ө（Zn²⁺/Zn）=- 0.763V，φ^Ө（Fe²⁺/Fe）=-0.440V

比较两电对的φ^Ө值，φ^Ө（Fe²⁺/Fe）＞φ^Ө（Zn²⁺/Zn），可知Fe²⁺是较强的氧化剂，Zn是较强的还原剂，因此上述反应能够自左向右进行。

标准电极电势是在特定条件下的电极电势。从能斯特方程可知，当溶液浓度、酸度等条件改变时，其电极电势即会发生变化。如果两电对的标准电极电势相差不大，当反应条件改变后，原来标准电极电势较高的可能会转化为较低的，这样就可能改变氧化还原反应的方向。因此，在判断氧化还原反应方向时，除了考虑标准电极电势，更应考虑实际的反应条件，利用能斯特方程求得实际条件下的电极电势，才能正确判断反应进行的方向。

【例4-8】判断反应H₃AsO₄+2I^-++I₂+2H₂O在下列条件下向哪个方向进行？已知：φ^Ө（H₃AsO₄/HAsO₂）=+0.56V，φ^Ө（I₂/I^-）=+0.536V。

（1）在标准状态下；

（2）若溶液的pH=7.00，其他物质均为标准状态时；

（3）若c（H⁺）=6mol/L，其他物质均为标准状态。

解：电极反应

（1）标准状态下：

因为

φ ^Ө（H₃AsO₄/HAsO₂）＞φ^Ө（I₂/I^-）(www.xing528.com)

所以，反应向右进行。

（2）溶液pH=7.00，即c（H⁺）=10^-7mol/L时

在I₂+2e=2I^-电极反应中，无H⁺参与，故改变溶液酸度不会影响其电对的电极电势。

因为

φ（H₃AsO₄/HAsO₂）＜φ^Ө（I₂/I^-）

所以，反应向左进行。

（3）c（H⁺）=6mol/L时

因为

φ（H₃AsO₄/HAsO₂）＞φ^Ө（I₂/I^-）

所以，反应向右进行。

由此得知，在标准状态下可用φ^Ө直接判断氧化还原反应的方向，即φ^Ө值较大电对的氧化型物质与φ^Ө值较小电对的还原型物质反应，向生成它们对应的还原型物质与氧化型物质方向进行。但在非标准状态下，尤其是在时，必须根据计算实际情况下所得的φ值，才能正确判断氧化还原反应进行的方向。