Eh-pH图解制作过程.pptx

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（二）标准氧化还原电位（Eo）Eo指在标准状态下，金属与含有该金属离子且活度为1mol/L的溶液相接触的电位，称为该金属的标准电极电位：

Pb2+2e=PbEoPb2/Pb=-0.126v（以氢的标准电极电位为零测定）由于标准电极电位表示物质的氧化及还原能力的强弱，所以又称为标准氧化还原电位，以符号Eo表示，其单位为V。

半反应中物质的氧化态和还原态称为相应的氧化还原电对。

如Pb2Pb，表示为EoPb2/PbEo越大，氧化能力越强长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/1一、氧化还原反应基本原理（三）Eo和Eh的计算式中，N表示得失电子数，F一法拉第常数96.564kj/v。

在实际氧化还原反应的系统中，参加氧化还原反应的组分，其活度一般都不是1mol，则该反应达到平衡时的电位称为氧化还原电位，以Eh表示，单位为V。

对于反应式：

Eh与E0值和参加组分的活度关系表示为：

一、氧化还原反应基本原理长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/2（三）Eo和Eh的计算（能斯特方程）标准状态下，注意：

在计算时，必须是标准半反应式的写法：

规定氧化态与电子为左边，还原态为右边。

一、氧化还原反应基本原理长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/3（三）Eo和Eh的计算例：

一、氧化还原反应基本原理长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/4四、计算电子活度pE值令pE=-lge与pH=-lgH一致对于半反应式：

Ox+ne=Red按质量作用定律：

一、氧化还原反应基本原理长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/5五、计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度pE值一、氧化还原反应基本原理长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/6一、氧化还原反应基本原理长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/7二热力学在水文化学中的应用5计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度pE值关二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/8大部分氧化还原反应，都受到介质酸碱度pH的影响。

把氧化还原电势Eh与pH之间的关系绘制成图解，称为Eh-pH图解。

从图上可以直接看出氧化还原反应进行的方向和条件，以及氧化剂和还原剂的存在形式等。

（一）计算水的稳定场（25，1atm）二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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（一）计算水的稳定场（25，1atm）对

（1）式：

在近地表的水环境中，氧的活度不会大于1，令fO=1，则：

Eh=1.23-0.059pH2这是水稳定场的上限，超过这个上限，H2O产生O2二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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（一）计算水的稳定场（25，1atm）同理：

在近地表的水环境中，氧的活度不会大于1，令fO=1，则：

pE=20.8-pH2这是水稳定场的上限，超过这个上限，H2O产生O2二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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（一）计算水的稳定场（25，1atm）对

（2）式，同理：

令fH2=1，则Eh=-0.059pH，这是水稳定场的下限，超过这个下限，H2O产生H2。

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（一）计算水的稳定场（25，1atm）对

（2）式，同理：

fH=1，pE=-pH，这是水稳定场的下限，超过这2个下限，H2O产生H2。

二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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（一）计算水的稳定场（25，1atm）水稳定场的上、下限方程：

二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/14Eh=1.23-0.059pHEh=-0.059pH长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/15二、Eh（pE）-pH图的绘制二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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（二）Eh-pH图的制作（以Fe-H2O-O2体系为例）要制作Fe-H2O-O2体系Eh-pH图（稳定场图），首先必须规定该体系中铁的各类。

假定：

溶解组分中只有Fe2+和Fe3+，不考虑其它离子的影响固体组分只考虑Fe（OH）3和Fe（OH）2在这样的体系中存在下列电极（化学）反应二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/17反应式Fe-H2O-O2体系中存在的电极和化学反应标准氧化还原电位或平衡常数二、Eh（pE）-pH图的绘制

（二）Fe-H2O-O2体系的稳定场下面按上表中的顺序，分别绘制各反应的Eh-pH关系曲线。

对于反应

（1），其电极电位为：

（）令Fe2+=Fe,则Eh=Eo=-0.41（V）长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/18二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/19二、Eh（pE）-pH图的绘制

（二）Fe-H2O-O2体系的稳定场下面按上表中的顺序，分别绘制各反应的Eh-pH关系曲线。

2.对于反应

（2），其电极电位为：

（）令Fe3+=Fe2+,则Eh=Eo=0.77（V）长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/20二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/21二、Eh（pE）-pH图的绘制

（二）Fe-H2O-O2体系的稳定场3.对于反应（3），其电极电位为：

（）令Fe3+=Fe（OH）2,则pH=5.86（V）长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/22二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/23二、Eh（pE）-pH图的绘制

（二）Fe-H2O-O2体系的稳定场4.对于反应（4），其电极电位为：

（）令Fe3+=Fe（OH）3,则pH=1.16（V）长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/24二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/25二、Eh（pE）-pH图的绘制

（二）Fe-H2O-O2体系的稳定场5.对于反应（5），其电极电位为：

（）令Fe2+=Fe（OH）3,则Eh=0.972-0.177pH长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/26二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/27二、Eh（pE）-pH图的绘制

（二）Fe-H2O-O2体系的稳定场6.对于反应（6），其电极电位为：

（）令Fe=Fe（OH）2,则Eh=-0.06-0.059pH长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/28二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/29二、Eh（pE）-pH图的绘制

（二）Fe-H2O-O2体系的稳定场7.对于反应（7），其电极电位为：

（）令Fe（OH）3=Fe（OH）2,则Eh=0.28-0.059pH长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/30二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/31二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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（二）Fe-H2O-O2体系的稳定场上图的基本特征：

高氧化态物质位于低氧化态物质的上方。

固态物质位于图的右侧即pH偏高的一侧，而溶解态物质则位于相对低的pH端。

也就是说随着pH的增高，可导致溶液中铁的沉淀。

二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/33Fe3+Fe2+Fe2+Fe（OH）2Fe3+Fe（OH）3Fe（OH）2FeFe（OH）3Fe3+Fe（OH）3Fe（OH）2Fe2+Fe二、Eh（pE）-pH图的绘制Fe3+Fe（OH）3Fe（OH）2FeFe2+H2OH2O2H2O长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/34二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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/35二、Eh（pE）-pH图的绘制S-H2O-O2体系长江大学地球化学系路远发L,QQ:

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