Eh-pH图解制作过程PPT资料.pptx

1、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:/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。/3（三）Eo 和 Eh 的计算例：/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：/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:/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:/7二热力学在水文

2、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:/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:/9（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

3、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:/10（一）计算水的稳定场（25，1atm）同理：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:/11（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。二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/12（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

4、的下限，超过这2个下限，H2O产生H2。/13（一）计算水的稳定场（25，1atm）水稳定场的上、下限方程：/14Eh=1.23-0.059pHEh=-0.059pH长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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:/16（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

5、）反应二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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:/18二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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

6、。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:/20二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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:/22二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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+=F

7、e（OH）3,则 pH=1.16（V）长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/24二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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:/26二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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

8、江大学地球化学系 路远发L,QQ:/28二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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:/30二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/31二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/32（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。/33Fe3+Fe2+Fe2+Fe（OH）2Fe3+Fe（OH）3Fe（OH）2FeFe（OH）3 Fe3+Fe（OH）3 Fe（OH）2Fe2+Fe二、Eh（pE）-pH图的绘制Fe3+Fe（OH）3Fe（OH）2FeFe2+H2O H2O2 H2O长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/34二、Eh（pE）-pH图的绘制长江大学地球化学系 路远发L,QQ:/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:/36