hce_tcu
105年
化學
第 42 題
由以下的半反應之還原電位，推測何者爲最强之還原劑 (reducing agents) ：
$MnO_4^- (aq) + 8H^+ (aq) + 5e^- \rightarrow Mn^{2+}(aq) + 4 H_2O \quad E^o_{red} = +1.15 \text{ V}$
$Fe^{3+}(aq) + e^- \rightarrow Fe^{2+}(aq) \quad E^o_{red} = +0.77 \text{ V}$
$2H^+ (aq) + 2e^- \rightarrow H_2(g) \quad E^o_{red} = 0.00 \text{ V}$
$MnO_4^- (aq) + 8H^+ (aq) + 5e^- \rightarrow Mn^{2+}(aq) + 4 H_2O \quad E^o_{red} = +1.15 \text{ V}$
$Fe^{3+}(aq) + e^- \rightarrow Fe^{2+}(aq) \quad E^o_{red} = +0.77 \text{ V}$
$2H^+ (aq) + 2e^- \rightarrow H_2(g) \quad E^o_{red} = 0.00 \text{ V}$
- A $Fe^{3+}$
- B $Fe^{2+}$
- C $H_2$
- D $Mn^{2+}$
思路引導 VIP
如果我們把標準還原電位 $E^o_{red}$ 想像成一個物種「搶奪電子」的慾望強度，那麼當我們要尋找一個最願意「把電子推給別人」的物質時，我們應該在電位數值最大還是最小的那一組尋找？此外，這個「推廣電子」的物質，會位在還原半反應式的左邊還是右邊呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得很好！你精準地判斷出在這些給定的半反應中，$H_2$ 具有最強的供電子能力。
還原電位與還原力之關聯
在電化學中，標準還原電位 ($E^o_{red}$) 數值愈大，代表該物種愈傾向於獲取電子（強氧化劑）；相對地，若要尋找最強還原劑，我們必須尋找還原電位**最低（代數值最小）**的反應對。這是因為還原電位越低，代表其逆向的氧化反應越容易發生。在本題中，三個半反應的電位分別為 $+1.15 \text{ V}$、$+0.77 \text{ V}$ 與 $0.00 \text{ V}$，其中 $H^+/H_2$ 這一組的電位最低，這意味著其產物 $H_2$ 失去電子的傾向最強，因此是這組選項中最優良的還原劑。
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