当前课程知识点：大学化学 > 第十章 氧化还原反应与电化学基础 > 10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二） > Video
同学们好
这节我们继续
电极电势的应用的学习
在上节当中
我们为大家引入了
电极电势与
相关的氧化值之间的关系
和大家一起讨论了
电势图和
歧化反应的判断依据
那么这一节呢
我们将继续讨论
这样一个话题
并为大家展示一个
典型的歧化反应
也就是振荡反应
要了解振荡反应的话
我们首先要了解
两个典型元素的
电势图的变化规律
对于I来讲
它的氧化值
最高可以达到+5
最低可以是-1
在这个变化过程当中
就有+5,+1
0和-1的
不同的氧化值的变化规律
而对于相应的O来讲
前面我们已经讨论了
H2O2
是可以发生歧化反应的
一种典型物质
在这两个电势图当中
我们发现I
从氧化值为+5到
+1之间的
标准电极电势
并没有给出
这也就是我们需要
在实际过程当中
首先要求得的
这样一个变化过程当中的
标准电极电势的变化值
怎么样来计算呢
我们已经有了分步反应
与总反应的
电极电势之间的
数学关系的经验
那我们只要知道
这样一个从氧化值为+5
到氧化值为0的
总反应的标准的电极电势
也知道了
其中氧化值从+1到0的
分步反应的电极电势
那么这时候代入相应的公式
我们就可以算出来
由氧化值为+5
到氧化值为+1的
这样一个氧化还原电对的
它的标准电极电势
为1.09V
同样的
我们可以利用这样的关系呢
来算出另外一个
氧化还原电对的
标准电极电势
所用的方法呢
是完全一致的
我们通过这样的推论
可以得到相应的
氧化还原电对的
标准电极电势
是1.14V
同样
在标准状态下
在I的电势图当中
哪些物质是可以发生
歧化反应的呢
依据判断歧化反应
发生的规则
我们把每种物质的右侧的
氧化还原电对的
标准电极电势
与左侧的
氧化还原电对的
标准电极电势加以对比
我们发现
对于HIO来讲
它的右侧大于左侧
因此 这是一个可以
发生歧化反应的物质
而对于I2来讲
则不符合以上的规律
因此
在I的电势图当中
我们找到了
一个可以发生
歧化反应的物质
而歧化反应的反应方程呢
就是HIO
可以分解为相应的
I2
以及IO3-
还有H2O
同样
我们来看
在O的电势图当中
我们依据歧化反应
发生的判断规则
可以确定H2O2
是可以发生
歧化反应的物质
反应的结果呢
是生成O2和H2O
这个结论和我们的
以往的常识
是完全匹配的
那么接下来
从电势图上考虑
在酸性的介质当中
HIO3和H2O2
能否发生反应
首先 我们来看
氧化电对它的电极电势呢
是1.2V
还原电对呢
它的电极电势
是0.7V
(a)>(b)
那么显然
在酸性介质当中
HIO3和H2O2
是可以发生反应的
而这样的氧化还原反应的
反应方程呢
是两种反应物
会生成相应的
I2、O2和H2O
进一步的我们来看
在酸性介质当中
I2的单质和H2O2
能否发生相应的反应呢
我们同样依据氧化电对的
标准电极电势
和还原电对的
标准电极电势
两者数值之间的大小的对比
我们发现
(a)>(b)
那么这时候
在酸性的介质当中
H2O2和I2
也是可以
发生氧化还原反应的
反应的结果呢
是形成HIO3和H2O
在酸性介质当中
HIO3和H2O2反应的
最终结果是什么呢
这时候我们需要
把两个氧化还原反应方程式
合并在一块
来讨论体系当中
氧化还原反应的结果
通过两个反应的加和
消去反应两侧的
相同的物质的种类
我们就会得到
这样一个看起来
非常眼熟的反应
这个反应
实际上就是
H2O2的歧化反应
而在这过程当中
就伴随着I2的生成和
I2的消失
I2在整个的化学反应当中
随着H2O2的分解过程
而不断的产生
单质I2的形成
和单质I2的消失
这样一个交替的过程
所以
如果我们用对于I2
具有特殊指示作用的
指示剂
同学们已经想到了
淀粉 来指示I2的生成
和I2的消失的话
那么这时候在反应过程当中
我们就会看到
I2的生成
和I2的消失的不同的时刻
反应就出现了
振荡反应的特点
同时由于这样的反应
它是直接由双氧水
也就是H2O2的
歧化反应所引起的
反应的现象呢
又是振荡进行的
振荡的始作俑者
又是I2
对于淀粉的着色作用
那么这个反应
也形象的为大家称为
碘钟反应
因为它的摇摆振荡呢
很像是钟摆
对于我们时间的响应
所以
振荡反应
是歧化反应当中的
一个最具代表性的反应
理解了振荡反应呢
也就为我们理解歧化反应
产生的条件
和歧化反应的变化条件
提供了最直接的实验证据
和理论分析的手段
所以下边
我们就请同学们一起来看
真实的振荡反应
是怎么样进行的
同学们请看
关于振荡反应
我们准备了
三种不同的溶液
首先
我们要用量筒量取
同等比例的溶液
也就是30mL
那么第一种 A溶液呢
我们采用的是
酸性KIO3的溶液
第二种溶液
是淀粉的溶液
第三种溶液呢
是30%的H2O2
我们把酸性KIO3和
淀粉溶液
混合到一起以后
反应并没有发生
如果我们注入
30%的H2O2
会看到什么现象呢
溶液先变黄又变蓝
这是因为
总的反应过程当中的
H2O2的歧化反应
是振荡反应的动力
细心的同学来观察
由黄变为蓝的过程
会逐渐的放缓
而且随着振荡的频率
逐渐逐渐的变慢
我们可以看到
在这个过程当中
由黄变为蓝的变化细节
像云雾一样
在黄的介质当中
慢慢的形成了
单质I2的
形成的物理范围
在这样一个的物理范围当中
随着反应进度的不断加剧
我们可以看到
蓝色的波逐渐的扩展
黄色消失
过一段时间以后
黄色又重新返回到
整个反应体系当中
这样不停的振荡
背后的反应动力就是
H2O2的歧化反应
所提供的动力
而反应最终的结果
也就是以单质I2的形成
和淀粉的显色反应
作为反应的终点
通过刚才的反应
同学们就不难发现
歧化反应
其实是氧化还原反应
同时发生在
一个物质身上的
一种典型的反应特例
同时
通过观察由I2发生的
碘钟反应
所带来的振荡效应
我们也可以理解到
歧化反应过程当中的
氧化还原反应过程的
逐渐的变化规律
了解了振荡反应的
基本原理
同时又看到了
振荡反应的实验过程
同学们对于反应的
自发反应方向的判据
以及反应进程的把握呢
会有更加有力的条件
有关歧化反应
我们这一节
就介绍到这
-1.1 不一样的大学化学
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-1.2 化学体系的建立
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-1.3 应该了解的化学
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-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
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-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
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-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
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-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
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-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
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-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
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-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
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-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
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-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
--Video
-4.1 离子键理论—离子键价键构型
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-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
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-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
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-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
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-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
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-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
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-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
