余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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“卤素单质氧化性”实验设计的认识误区

已有 283 次阅读 2024-10-18 10:03 |系统分类:教学心得

       “卤素单质的氧化性”是最基础及常见的无机实验之一. 本文拟结合Br2单质氧化性验证实验,剖析该类实验设计原理中存在的认识误区,供参考.

 1. Br2单质氧化性验证实验

       验证单质Br2氧化性强于I2的具体实验设计方案,参见如下图1所示:

          image.png

             图1.  验证Br2与I2氧化性强弱的实验方案示意图     

       图1实验方案: ①试管中加入0.1mol/L的KI溶液1mL;②滴加2滴浓溴水溶液;③加入CCl4有机试剂

0.5mL,并振荡0.5min.

       主反应为:2KI(aq)+Br2(aq)=2KBr(aq)+I2(s)

       重要实验现象:生成物I2被萃取到CCl4有机试剂中,呈现特征的紫红色.

       实验结论:Br2的氧化性强于I2.

 2. 卤素单质的氧化性

       卤素单质的氧化性是典型的热力学概念,参见如下式(1)所示:

       Br2(aq)+2e-→2Br-(aq)                        (1)

       Eθ(Br2/Br-)=1.065V

       热力学通常认为:标态下,Eθ(Br2/Br-)值越大,式(1)的ΔhGθm=-ZF·Eθ(Br2/Br-)值越小[1],则式(1)正向进行趋势越大,单质Br2的氧化性越强,Br-的还原性越弱.

       由热力学数据表可获取:Eθ(I2/I-)=0.5355V

       因此:Eθ(Br2/Br-)>Eθ(I2/I-)

       这表明标态时,单质Br2的氧化性强于单质I2.

       需再次强调,“氧化性”是典型的热力学名词,它仅是关于反应进行趋势的一种探讨;不能通过具体“实

验事实”验证卤素单质氧化性的相对强弱.

 3. 结论

      ⑴氧化性”是典型的热力学名词,它仅是关于反应进行趋势的一种探讨;不能通过具体“实验事实”验证

卤素单质氧化性的相对强弱.

      ⑵通常情况下,E(X2/X-)值越大,卤素单质X2的氧化性越强.

参考文献

[1]余高奇,陈阳,李凤莲.还原半反应的相关热力学计算.大学化学,2013,28(3):61-67




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