106年:藥學二(第1次)

下列半反應在 25 ℃時,何者的還原電位( Eo)最高?

AZn²⁺ + 2 e⁻ → Zn
BFe²⁺ + 2 e⁻ → Fe
CFe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺
DMnO₄⁻ + 8H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O

詳細解析

本題觀念:

標準還原電位(standard reduction potential, EE^\circ)是衡量物質**接受電子能力(氧化能力)**的指標。EE^\circ 越高,該半反應越容易在正向方向(即被還原)發生,代表氧化能力越強。本題考查常見半反應的 EE^\circ 比較。

選項分析

各選項的標準還原電位(25°C,標準狀態):

(A) Zn2++2eZn\text{Zn}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Zn} E=0.76VE^\circ = -0.76\,\text{V} 鋅是強還原劑,其還原電位為負值,代表此反應在標準狀態下不傾向正向進行。

(B) Fe2++2eFe\text{Fe}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Fe} E=0.44VE^\circ = -0.44\,\text{V} 還原電位同為負值,但高於鋅,還原能力弱於鋅。

(C) Fe3++eFe2+\text{Fe}^{3+} + e^- \rightarrow \text{Fe}^{2+} E=+0.77VE^\circ = +0.77\,\text{V} 三價鐵還原為二價鐵,EE^\circ 為正值,代表 Fe3+\text{Fe}^{3+} 具有適度氧化能力。

**(D) $\text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5e^- \right

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