《地球化学 实习二 实验二pHEh关系图解的制作.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地球化学 实习二 实验二pHEh关系图解的制作.doc（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、地球化学实习二pH-Eh关系图解的制作一、实习目的1、 掌握H2O对自然环境中Eh的控制作用。2、 掌握pH-Eh关系图解的制作方法。3、 了解pH-Eh关系图解在地球化学研究中的意义。二、实习原理1、 自然氧化-还原环境的极限氧化上限：H2O 1/2O2 + 2H+ + 2e- E0=1.23V(PO2=0.21)E = E0 + (0.059/n)logKE = 1.22 0.059pH还原上限：H2 2H+ + 2e- E0=0.00V(PH2=1)E = E0 + (0.059/n)logKE = 0.059pH2、 pH-Eh关系图解以Eh为纵坐标，pH为横坐标，图示pH与Eh的关系
2、。以Fe3+-Fe2+、Fe(OH)3-Fe(OH)2、Fe2+-Fe(OH)3半反应为例，绘制pH-Eh关系图解。三、实习内容1、 绘制H2O的pH-Eh关系图解H2O的电化学半反应方程式：(-)H2O1/2 O2 +2H+ 2 e- E0 =123 V E = 1.23 + 0.03 logpO21/2H+2 E = 1.220.059 pH当pH=4时，E=0.984当pH=9时，E=0.689(+)H2 2H+ + 2 e- E0 =000VE =0.059pH(0.059/2)log pH2 E =0.059pH当pH=4时，E=-0.236当pH=9时，E=-0.5312、 以Fe
3、2+、Fe(OH)2、Fe3+、Fe(OH)3形式为例，绘制Fe的pH-Eh关系图解。选定条件：Fe2+=1 M和Fe2+=10-3 M两种情形。铁的Eh-pH相图编制；根据Fe2+Fe3+反应形式分三段作图当pH2时，反应为：Fe2+ = Fe3+e- E0=0.77V线形为水平线,其上下为Fe3+、Fe2+优势场当pH=2-10时,反应为 ：3 H2O + Fe2+ = Fe(OH)3 + 3 H+ + e- E0= 1.06V; 代入能斯特方程 E = 1.06 +0.059log（H+3/ Fe2+） 给定 Fe2+ = 1 mol, E = 1.06-0.177pH Fe2+ =10
4、-3 mol, E = 1.237-0.177pH当pH10时, 反应为：Fe(OH)2 + OH- = Fe(OH)3 + e- E0 = -0.56V E = -0.56 + 0.059 log1/OH- = 0.27 - 0.059pH当pH5.9时，反应为：Fe = Fe2+2e- E0=-0.41V 给定 Fe2+ = 1 mol,E=E0，线形为水平线,其上下为Fe、Fe2+优势场；Fe2+ =10-3 mol,E=E0-0.059 log（1/ Fe2+）/2=-0.4985V，也为一条直线，其上下为Fe、Fe2+优势场。当pH5.9时，反应为：Fe+2 OH- = Fe(OH)2 + 2e- E0 = -0.89V 代入能斯特方程 E = -0.89+0.059log（1/OH-3） E=-0.062-0.059pH四、实习步骤1、 建立电化学半反应方程式，查阅相关参数。2、 以设定的条件计算pH-Eh的关系。3、 绘制pH-Eh关系图解。4、 圈定自然界pH-Eh的变化范围。5、 探讨pH-Eh关系图解在地球化学研究中的意义。五、实习要求每人完成一份实习报告。