5.4.1　元素标准电极电势图

5.4.1　元素标准电极电势图

为了方便地了解同一元素不同氧化数的物质的氧化性和还原性，把各氧化还原电对的标准电极电势以图的形式表示出来，这种图称为元素标准电极电势图。它适用于具有多种可变氧化数的元素。

1.元素标准电极电势图的表示方法　元素标准电极电势图也称为拉蒂默图(latimer diagram)。1952年，物理学家拉蒂默(W.M.Latimer)将元素不同氧化态间的标准电极电势，按元素氧化数由高到低的顺序把各种不同氧化数的物质从左到右依次排列，将不同氧化数的物质之间用直线连接，在直线上标明两种不同氧化数物质所组成的电对的标准电极电势。根据溶液的酸碱度，可以将这种图分为两类（pH=0，酸性溶液)和φ_B(pH=14，碱性溶液)。例如：

根据需要，即可列出同一元素的全部氧化态，亦可只列出其中的一部分。

2.元素标准电极电势图的应用　元素标准电极电势图简便直观，有助于了解元素单质和化合物的氧化性和还原性。元素标准电极电势图的应用，主要是计算有关氧化还原电对的标准电极电势和判断能否发生歧化反应。

(1)计算氧化还原电对的标准电极电势：利用元素标准电极电势图，可以从某些已知氧化还原电对的标准电极电势方便地计算出另一个氧化还原电对的标准电极电势。例如，有下列电势图：

根据式(5.9)，利用元素标准电极电势图，可以方便地计算待求氧化还原电对的标准电极电势。

(2)判断元素某种氧化态的稳定性：氧化数的升高和降低发生在同一物质中的同一种元素上的氧化还原反应称为歧化反应。利用元素标准电极电势图，可以判断歧化反应能否发生。

例5.9　已知在酸性溶液中，锰元素的标准电极电势图为：

判断哪些离子可以发生歧化反应?

由于，因此电对中的氧化型物质能够氧化电对中的还原型物质，发生下列歧化反应：

由于，因此电对Mn³⁺/Mn²⁺中的氧化型物质能够氧化电对MnO₂/Mn³⁺中的还原型物质，发生下列歧化反应：

2Mn³⁺+2H₂O=MnO₂+Mn²⁺+4H⁺

将上述结论推广，可得到判断歧化反应能否进行的一般规则。在元素标准电极电势图中：

若B将发生歧化反应：B→A+C。

若B不能发生歧化反应，而A与C能发生逆歧化反应：A+C→B。