氧化還原反應的方向

2021-02-22 化學軌道


1. 平衡常數和反應商的比較

2. 反應的吉布斯自由能變

對於能夠組成原電池的氧化還原反應來說，有電流產生，屬於恆溫恆壓有非體積功（電功）W 的過程。其自發進行的判據符合： - ΔG > W。

所以，原電池反應所做最大功，即電功 W= - ΔG

那麼，判斷氧化還原反應方向的第三種方法：

對於一個氧化還原反應，

1還原態 + 2氧化態 == 2還原態 + 1氧化態原電池的正極由氧化劑充當，也就是正極電對的氧化態（反應式中的 2氧化態）；原電池的負極由還原劑充當，也就是負極電對的還原態（反應式中的 1還原態）。因此，對於任意兩個電對組成原電池時，由電極電勢大的一方的氧化態和電極電勢小的一方的還原態發生反應。

例如：Zn2++2e-  === Zn  φӨ= -0.7628V

Cu2++2e- === Cu  φӨ= 0.340V

所以，φӨ (Cu2+/Cu) 做正極，

          φӨ (Zn2+/Zn) 做負極，

          Zn2+ 做氧化劑，Cu做還原劑。

EӨ= φӨ(+) - φӨ(-) 

    = φӨ (Cu2+/Cu) - φӨ (Zn2+/Zn)

 = 0.340V-(-0.7628V) = 1.1028 V

φӨ 越大，其氧化態的氧化性越強，還原態的還原性越弱，

φӨ 越小，其氧化態的氧化性越弱，還原態的還原性越強。

氧化還原反應的方向是：φ(+) > φ(-)，

       也就預示著：由強到弱。

強氧化型1+ 強還原型2 = 弱還原型1 + 弱氧化型2


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