5.3.2　判断氧化还原反应自发进行的方向

5.3.2　判断氧化还原反应自发进行的方向

任何两个电对，原则上都可以设计成原电池，利用所设计的原电池的电动势，可以判断氧化还原反应进行的方向。根据式(5.2)，在等温、等压的条件下：

(1)ΔG＜0时，E＞0，氧化还原反应正向进行。

(2)ΔG=0时，E=0，氧化还原反应处于平衡状态。

(3)ΔG＞0时，E＜0，氧化还原反应逆向进行。

从原电池的电动势与氧化还原电对的电极电势之间的关系来看，只有φ_正＞φ_负时，氧化还原反应才能自动向正反应方向进行。这就意味着，电极电势较大的电对为正极，发生还原反应；电极电势较小的电极为负极，发生氧化反应。因此，须利用能斯特方程计算出各氧化还原电对的电极电势，然后再进行比较。当氧化剂所在电对的电极电势大于还原剂所在电对的电极电势时，氧化还原反应自发进行，即以电极电势较大电对中的氧化型物质为氧化剂，以电极电势较小电对中的还原型物质为还原剂时，氧化还原反应自发进行。当各电对的标准电极电势相差较大(一般在0.2V以上)时，可以直接利用标准电极电势进行比较。在这种情况下，浓度的改变不会引起E值正负号的改变。根据电极电势表的排序，氧化还原反应按左下右上的对角线方向进行，如图5.4所示。

例5.4　解释在标准状态下，三氯化铁溶液为什么可以溶解铜板?

对于反应：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，电对Fe³⁺/Fe²⁺作电池的正极；电对Cu²⁺/Cu作电池的负极。

标态下：，反应向右自发进行，所以三氯化铁溶液可以氧化铜板。

例5.5　试判断电池反应：L^-1)是否能正方向进行?若把Pb²⁺离子浓度减少到0.1mol·L^-1，而Sn²⁺离子浓度仍维持在1mol·L^-1，问反应是否能按上述正反应方向进行?

∴在标准状态下，反应能向正反应方向进行。

∴在此条件下，反应不能朝正反应方向进行。