电极电势的能斯特方程

1、返返 回回9.4 电极电势的能斯特方程电极电势的能斯特方程cucuznzncu22cucucuznznznzncu2222,负正左右znzncucucuznznzncucue2222)(、电极电势1.电极电势与界面电势差 （相序） ) 1()3 .101,()(2hahkpapghpt 镀铂黑）（vhh0待测电极1)(,2hahphpt电极结构：规定：任何温度下，对于任意电极作为正极，氢电极作负极2.标准氢电极和任意电极电势为氢标准电极待测e待测eznzncucue22 529p注意： 为还原电势标准电极电势表为强度因素 （氧化反应） （还原反应） cucucucu22frt2)cu(12az

2、nznznzn22frt2)zn(12a两个例子： ln ln 二、电极电势的能斯特方程e2-1还原态氧化态 n12氧化态还原态lnnfrtoln05915. 0n12氧化态还原态对于任意一个电极： olnrtnf- 21还原态氧化态=298k时： - 三、可逆电极的种类 ,nm s ma lmnemnlnnnnnmnmmmmrtanf 金属电极 a . 电极结构 b . 电极反应c . 能斯特方程hg，k(a)k+ (a) na(hg)(a)na+ (a) 1.第一类电极（有一个相界面） ahphpt12,222heh2222ln2hhhhhhapfafrt 气体电极b. 电极反应c . 能

3、斯特方程a . 电极结构 aclgpclpt,12clecl222)(ln22222pfaafrtclclclclclcl 例： a . 电极结构 b.电极反应c . 能斯特方程注意： 参加电极反应的气体不是气相中的分子，而是气体溶解于液相中的分子，气体压力为达到溶解平衡时液相内气体的压力。 气体的平衡电极电势与导体无关，而实际过程中与电极的状态有关，如氢电极采取镀铂黑电极。 akclsclhghg22,clhgclhg2221clhgclhghgclhgafrtln2222 甘汞电极 a . 电极结构 b . 电极反应c . 能斯特方程 2.第二类电极（有两个相界面）33dm1mol. 0

4、,dmmol三种：饱和，1参比电极在298k时分别为：0.2415，0.2801，0.3331mv a.电极结构 aclc1lag,ag金属及难溶盐电极银氯化银电极-1clageagcl1-cllnafrtb.电极反应 c. 能斯特方程 ahghgoho,2oh2eoho2hghg-ohlnafrta. b. c. 32,fe/ptfe2,cu/ptcu42,sn/ptsn4636,/ptcnfecnfe23feefennnnnmmmmmanm/alnfrt3.第三类电极 b c a .参加氧化还原反应在同一相中（氧化还原电极）电极结构电极反应能斯特方程ohmnomno,2422422224m

5、noh oemnooh244ln2mnoohaafrt a. b. c. 左右ege, 0,左右ge, 0,左右规则: 若为负,正向自发进行,对外作电功 为正,逆向自发进行,不对外作功四、各类电池电动势的计算1. 化学电池电动势的计算或根据电池的能斯特方程计算clagclag,agagagagcleagclclagclagagclagagclafrtln例：电极， 电极反应： 同样该电极可写为：agclclageagaglnagagagagagrtaflnlnlnagclagagagagspagclagrtafrtrtkaff)(clspagakaln()agclspagagagrtkagcl

6、f 将式比较：)(ln2424pbsokfrtsppbpbpbpbso)(ln2222222clhgkfrtsphghghgclhg)(ln242242pbsokfrtsppbpbopbsopbo mamammnn)()(21)( ,)()(122313aaagaagnoaagnoag3.浓差电池电动势的计算 第一类浓差电池（双液电解质）agaageaagag)()(2112lnlnrtafrtaf左左右右电极反应： )()(12aagaag1212lnlnaafrtaafrtee左右agagclaclaclagclag,)()(,21电池反应： eagclclagclageagcl)()(2

7、1aclacl12lnrtaefa21,0aae正极：负极： 所以，只有 pt,phahclph,pt221212hp2h2e212h2ehp 2212phph21ppln2frte 第二类浓差电池（单液电池）负极 正极 电 池反应p(1)p(2) 21ahgznaznclahgzn21ahgznahgzn21aaln2frte 电池反应 有两个电池串联而成（反极相联） 可以看成如下两个电池串联而成：(a2 a1) na(hg)(a)nacl(a1)agcl(s)ag(s) na(hg)(a)nacl(a2)agcl(s)ag(s) 第一个电池中的反应是： na(hg)(a)agcl(s)ag

8、(s)nacl(a1)第二个电池中的反应是：ag(s)nacl(a2)na(hg)(a)agcl(s) 串联后整个电池反应为： nacl(a2)nacl(a1) 12lnaafrt emf1液体接界电势 2液体界面间的电迁移 设通过电量1mol五液体接界电势与盐桥 3132ag agnoaagnoaag( )21aa 迁移阳向负极迁移阴向正极231321anotanotaagtaagt 323112noanoartlntagaagartlntg12tttaalnfrtttefeg2,1，液液所以 整个变化3.液体接界电势的计算盐桥的构成：饱和kcl溶液加3%琼脂凝聚而成对盐桥的要求：a高浓度b正负离子迁移数尽量接近c 盐桥溶液不能发生化学反应，也不参加电极反应机理4.盐桥的作用盐桥能减低接界电势的机理是由于盐桥中电解质的正、负离子的迁移数十分接近，且构成盐桥的溶液中电解质浓度远远大于两极电解质溶液的浓度。盐桥中的k+和cl- 便以等速度向二侧电极溶液中扩散，在盐桥两侧形成两个数值几乎相等而电势相反的接界电势，使净接界电势降得很小而忽略不计。 1.求热力学函数的变化2.判断氧化，还原反应3.测溶液ph值六.电池电动势测定的应用pt甘汞电极 醌氢醌oxox2redredhaeln0.6995v0.05916