可逆电池的电动势应用过程

主要内容可逆电池和可逆电极可逆电池的电动势及其应用电动势的测定生物电化学可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的热力学电动势产生的机理电极电势和电池的电动势浓差电池和液体接界电势的计算公式电动势测定的应用2023/6/78.1可逆电池和可逆电极电化学与热力学的联系组成可逆电池的必要条件可逆电极的类型2023/6/7电化学与热力学的联系桥梁公式:2023/6/7一、组成可逆电池的必要条件化学反应可逆能量变化可逆原电池电解池2023/6/7组成可逆电池的必要条件净反应：原电池总反应：电解池阴极：阳极：1）电极上的化学反应可向正、反两个方向进行

2023/6/72023/6/72023/6/7组成可逆电池的必要条件电池在充放电过程中能量的转变也是可逆的电池放电时E=E外+dE电池充电时E=E外–dE此时电池所通过的电流十分微小，接近平衡状态下工作。若电池经历充、放电循环，则可以使系统和环境都恢复到原来的状态;

2023/6/7二、可逆电极的类型金属与其阳离子组成的电极氢电极氧电极卤素电极汞齐电极金属-难溶盐及其阴离子组成的电极金属-氧化物电极氧化-还原电极⑴第一类电极⑵第二类电极⑶第三类电极2023/6/7第一类电极及其反应Na+(a+)|Na(Hg)(a) Na+(a+)+nHg+e-

→Na(Hg)n(a)电极电极反应Mz+(a+)|M(s) Mz+(a+)+ze-→M(s)H+(a+)|H2(p),Pt 2H+(a+)+2e-

→H2(p)OH-(a-)|H2(p),Pt 2H2O+2e-

→H2(p)+2OH-(a-)H+(a+)|O2(p),Pt O2(p)+4H+(a+)+4e-

→2H2OOH-(a-)|O2(p),Pt O2(p)+2H2O+4e-

→4OH-(a-)

Cl-(a-)|Cl2(p),Pt Cl2(p)+2e-

→2Cl-(a-)2023/6/7第二类电极及其反应电极电极反应Cl-(a-)|AgCl(s)|Ag(s) AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-(a-)OH-(a-)|Ag2O|Ag(s)Ag2O(s)+H2O+2e-→2Ag(s)+2OH-(a-)

H+(a+)|Ag2O(s)|Ag(s) Ag2O+2H+(a+)+2e→2Ag(s)+H2O-

难溶盐电极是将金属表面覆盖一层该金属的难溶性盐，然后再浸入与该盐有相同阴离子的溶液中而构成

2023/6/7第三类电极及其反应电极电极反应Fe3+(a1),Fe2+(a2)|Pt Fe3+(a1)+e-→Fe2+(a2)Cu2+(a1),Cu+(a2)|Pt Cu2+(a1)+e-→Cu+(a2)Sn4+(a1),Sn2+(a2)|Pt Sn4+(a1)+2e-→Sn2+(a2)将一片惰性金属(如铂片)插入含有某种离子的不同氧化态所组成的溶液中就构成氧化还原电极。2023/6/78.2电动势的测定对消法测电动势的原理对消法测电动势的实验装置标准电池电动势与温度的关系为什么标准电池有稳定的电势值2023/6/7电动势的测定2023/6/7对消法测定电动势的原理图E=(R0+Ri)IU=R0I当R0→∞时，有：R0+Ri→R0E≈U2023/6/72023/6/72023/6/7对消法测电动势的实验装置工作电源电位计检流计标准电池待测电池2023/6/7标准电池结构图电池反应：(-)Cd(Hg)→Cd2++Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-净反应：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2O →CdSO4·8/3H2O(s)+Hg(l)2023/6/7标准电池结构图2023/6/7问题为什么在一定温度下，含Cd的质量百分数在5～14%之间，标准电池的电动势有定值？答：从Hg-Cd的相图可知，在室温下，镉汞齐中镉含量在5～14%之间时，体系处于熔化物和固溶体两相平衡区，镉汞齐活度有定值。而标准电池电动势只与镉汞齐的活度有关，所以也有定值。2023/6/7问题2023/6/7标准电池电动势与温度的关系ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-293.15) -9.5×10-7(T/K-293.15)2 +1×10-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-{39.94(T/K-293.15) +0.929(T/K-293.15)2 -0.009(T/K-293.15)3 +0.00006(T/K-293.15)4}×10-6我国在1975年提出的公式为：通常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。2023/6/78.3可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书面表示法可逆电池电动势的取号从化学反应式设计电池2023/6/7可逆电池的书面表示法1.左边为负极，起氧化作用；

右边为正极，起还原作用。2.“|”表示相界面，有电势差存在。3.“||”表示盐桥，使液接电势降到可以忽略不计。4.“┆”表示半透膜。5.要注明温度，不注明就是298.15K；要注明物态，

气体要注明压力；溶液要注明浓度。6.气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，

通常是铂电极。2023/6/7可逆电池电动势的取号DrGm=-zEFE=ψ+-ψ-=ψ右–ψ左>0自发电池：

DrGm<0，E>0例如：Zn(s)|Zn2+||Cu2+|Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s) DrGm<0，E>0非自发电池：

DrGm>0，E<0Cu(s)|Cu2+||Zn2+|Zn(s)Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+

DrGm>0，E<02023/6/7从化学反应设计电池(1)Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)验证：(-)Zn(s)→Zn2++2e-(+)2H++2e-→H2(p)Zn(s)|ZnSO4||H2SO4|H2(p),Pt净反应：Zn(s)+2H+→Zn2++H2(p)2023/6/7从化学反应设计电池(2)AgCl(s)→Ag++Cl-验证：(-)Ag(s)→Ag++e-(+)AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-Ag(s)|Ag+(aq)||HCl(aq)|AgCl(s)|Ag(s)净反应：AgCl(s)→Ag++Cl-2023/6/78.4可逆电池的热力学

电池电动势Emf是没有带电粒子净转移时电池中各相间电势差之和。这些相间电势差称为绝对电势,而电极电势是规定待测电极和标准氢电极组成电池,且待测电极为还原反应时电池的电动势，它是相对值。规定:任意温度T.标准氢电极(Pt)H2(pθ)︴H+(a=1)的电极电势为零,以标准氢电极为阳极，待测电极为阴极,所测电动势即为待测电极的还原电极电势。

标准氢电极‖待测电极Emf＝E右－E左

2023/6/7Nernst公式根据化学反应等温方程，对在一定温度T下电池中进行的化学反应有(T)=(T)+RTln（）将式代入上式得-zFEmf

=-zF+

RTln整理得Emf

=ln该式即是著名的Nernst公式,它表明可逆电池的电动势Emf与参加电池反应各物质活度aB之间的关系。

（）T,p＝-zFEmf2023/6/7E与a(活度)的关系反应:化学反应等温式：2023/6/7

E与a(活度)的关系(-)H2(p1)→2H+(aH+)+2e-(+)Cl2(p2)+2e-→2Cl-(aCl-)净反应：H2(p1)+Cl2(p2)→2H+(aH+)+2Cl-(aCl-) （1）

→2HCl(a) （2）Pt,H2(p1)|HCl(0.1mol·kg-1)|Cl2(p2),Pt2023/6/7

E与a(活度)的关系（1）因为2023/6/7

E与a(活度)的关系（2）两种写法，结果相同。但要记住：2023/6/7电动势与热力学函数的关系

与所处的状态不同，处于标准态，处于平衡态，只是将两者从数值上联系在一起。2023/6/7

E，和与电池反应的关系例如：①H2()+Cl2()→2H+(a+)+2Cl-(a-)②1/2H2(

)+1/2Cl2(

)→H+(a+)+Cl-(a-)E，和与电池反应的关系2023/6/7从E和

求DrHm和DrSm2023/6/7化学能与电能的关系ΔrHm

＝-zFEmf＋zFT化学反应释放出的化学能＝电池对外作的最大电功＋可逆放电时与环境交换的热显然，①当

＝0时

ΔrHm

＝

-zFEmf，

即电池可逆放电既不吸热也不放热，电池反应释放的化学能全部转换为电能，对外作最大电功。②当

＜0，则

ΔrHm＜-zFEmf

，即可逆放电做的电功小于电池反应释放的化学能，此时将一部分释放的化学能以热的形式传给环境。③当

＞0，则

ΔrHm＞-zFEmf，即电池做的电功大于化学能，因此需从环境吸收一部分热用于系统对外做电功。zFT＝TΔrSm

＝QR

2023/6/7

8.5电动势产生的机理界面电势差外电位、表面电势和内电位电极与溶液间的电位差电动势的值

E值为什么可以测量准确断路2023/6/71、相间电势差（1）金属与溶液界面电势差把任何一种金属片，如锌片插入水中，由于极性很大的水分子与构成晶格的Zn2+相互吸引而发生水合作用，使部分Zn2+离开金属进入水中（溶解过程）。金属因失去Zn2+

而带负电荷，溶液则带正电荷。这两种相反的电荷相互吸引，使溶液中Zn2+密集于锌片附近形成双电层结构。金属与溶液界面的电势差(M,L)与界面的构造有关，温度(T)、金属本性及溶液中金属离子Mz+的活度都影响(M,L)的值。

2023/6/7扩散双电层界面电势差在金属与溶液的界面上，由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近，相距约一、二个离子厚度称为紧密层；另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中，称为扩散层。紧密层和扩散层构成了双电层。金属表面与溶液本体之间的电势差即为界面电势差。2023/6/7扩散双电层模型2023/6/7相间电势差

（2）接触电势差

在原电池中常有两种金属的接触，如Cu－Zn电池中，将锌片与铜导线接触以后，由于二种金属内的电子脱出功不同，电子就会从脱出功小的Zn相向Cu相转移，致使在Cu相有剩余的负电荷，而Zn相有剩余的正电荷。这种在两金属间形成紧密型双电层结构而产生的电势差(M1,M2)称之为接触电势差。（3）液接电势差

将两种不同电解质溶液或同一种电解质但浓度不同的溶液接触时，由于溶液中离子的迁移速率不同，在界面两侧形成双电层而产生电势差，称液接电势差。通常可以用盐桥来消除液接电势差，这是因为制作盐桥的饱和KCl溶液中K+,Cl-的迁移速率几乎相同。

2023/6/72、电池电动势的值E=Φ接触+Φ-+Φ扩散+Φ+Φ接触Φ-Φ扩散Φ+

电池电动势

电池电动势Emf是没有带电粒子净转移时电池中各相间电势差之和。

2023/6/78.6电极电势和电池电动势标准氢电极氢标还原电极电势为何电极电势有正、负二级标准电极——甘汞电极电池电动势的计算电极电势计算通式2023/6/7标准氢电极规定标准氢电极用镀铂黑的金属铂导电2023/6/7氢标还原电极电势E(Ox|Red)（-）（+）阳极，氧化 阴极，还原以标准氢电极为阳极，待测电极为阴极，因为为零，所测电动势即为待测电极的氢标还原电极电势。2023/6/7电极电势的符号待测电极电势的符号决定于该电极在电池中实际发生的反应是还原反应还是氧化反应，若为还原反应为正值，若为氧化反应为负值。按此规定电极电势值越正的电极，MZ+发生还原反应的趋势越大，电极电势值越负的电极，M发生氧化反应的趋势越大。常用电极在298.15K时的标准电极电势列于附录中。

2023/6/7电极电势的符号E(Ox|Red)

>0E(Ox|Red)

<0标准氢电极||给定电极E(Ox|Red)

=0E增大（非自发电池）（自发电池）2023/6/7电极电势计算通式氧化态+ze-→还原态a(Ox)

+ze-→a(Red)这就是Nernst方程。2023/6/7二级标准电极——甘汞电极0.1 0.33371.0 0.2801饱和 0.2412氢电极使用不方便，用有确定电极电势的甘汞电极作二级标准电极。2023/6/73、生物系统的标准电极电势生化标准态的规定：氢离子的标准态为a

(H+)=10-7

。因此，凡是有氢离子(H+)参加的电极反应，按生化标准态的规定其标准电极电势与按物理化学标准态规定的标准电极电势之间有如下关系：=+例如，在298.15K下(H++e-→0.5H2)=-0.414V(O2+4H++4e-

→2H2O)=0.816V2023/6/7电池电动势的计算净反应:方法一:2023/6/7方法二净反应:化学反应等温式：两种方法，结果相同见P607例题2023/6/7

8.7浓差电池电动势的计算

浓差电池液体接界电势对盐桥作用的说明总电动势E与Ec，Ej的关系2023/6/7

1单液浓差电池(ConcentrationCell)A.电极浓差电池1.2.3.2023/6/72双液浓差电池(ConcentrationCell)B.电解质相同而活度不同阳离子转移阴离子转移4.5.2023/6/73复合型浓差电池电池Na(Hg)(a)｜NaCl(a1)｜AgCl(s)｜Ag(s)—Ag(s)｜AgCl(s)｜NaCl(a2)｜Na(Hg)(a)a2>a1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)第一个电池反应是：Na(Hg)(a)＋AgCl(s)→Ag(s)＋NaCl(a1)第二个电池反应是：Ag(s)＋NaCl(a2)→Na(Hg)(a)＋AgCl(s)串联后整个电池反应为：NaCl(a2)→NaCl(a1)

Emf

2023/6/7浓差电池电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从高浓度向低浓度的迁移。电池标准电动势浓差电池的特点：2023/6/7四、液体接界电势Ej或El液接电势（LiquidJunctionPotential）1.液体界面间的电迁移（设通过1mol电量）整个变化的2023/6/7液体接界电势Ej或El

对1-1价电解质，设：2.液接电势的计算测定液接电势，可计算离子迁移数。2023/6/7对盐桥作用的说明盐桥只能降低液接电势，但不能完全消除，只有电池反串联才能完全消除Ej，但化学反应和电动势都会改变。盐桥中离子的r+≈r-，t+≈t-，使Ej≈0。常用饱和KCl盐桥，因为K+与Cl-的迁移数相近，当有Ag+时用KNO3或NH4NO3。盐桥中盐的浓度要很高，常用饱和溶液。2023/6/7总电动势E与Ec，Ej的关系2023/6/78.8电动势测定的应用（2）判断氧化还原的方向（3）求离子迁移数（1）求热力学函数的变化值（4）测平均活度系数g±（5）测定未知的E$

(Ox|Red)值（6）求

(不稳定)等（7）测溶液的pH（9）E(Ox|Red)-lga图（8）E(Ox|Red)pH图、水的电势pH图、铁的 电势pH图2023/6/7基本公式2023/6/7（1）求热力学函数的变化值测定：应用：(1)求2023/6/7（2）判断氧化还原的方向已知：试判断下述反应向哪方进行？排成电池：设活度均为1正向进行。应用：(2)判断氧化还原的方向2023/6/7（3）求离子迁移数应用：(3)求一价离子的迁移数t+，t-解出t+和t-2023/6/7（4）测离子平均活度系数g±应用：(4)测离子平均活度系数g±和m已知，测定E，可求出g±2023/6/7（5）测定未知的E$(Ox|Red)值根据德拜-休克尔公式：应用：(5)测定未知的

(Ox|Red)值2023/6/72023/6/7（6）求 (不稳定)应用：(6)求A.求AgCl(s)的设计电池，使电池反应为2023/6/7（6）求 (不稳定)B.求水的设计电池，使电池反应为：H2O→H++OH-电池Ⅰ:2023/6/7（6）求 (不稳定)电池Ⅱ:2023/6/7（7）测溶液的pH醌氢醌电极

醌氢醌是分子数目相等的醌和氢醌的紫色结晶化合物，分子式为：C6H4O2·C6H4(OH)2，简写为Q·H2Q，微溶于水。将少量这种化合物加入含有H+的待测溶液中，并插入惰性金属丝(如Pt丝或Au丝)构成电极，其电极反应为：

Q+2H++2e-→H2Q2023/6/7（7）测溶液的pHA.醌·氢醌电极摩尔甘汞电极||醌·氢醌|Pt2023/6/7（7）测溶液的pH使用醌氢醌电极注意事项：pH<7.1,当pH>7.1时，E为负值。pH>8.5时，氢醌酸式解离，并易发生氧化。醌-氢醌为等分子复合物，溶解度很小，用量不必太多。2023/6/7玻璃电极测定待测溶液时，将事先准备好的玻璃电极与一支甘汞电极插入待测溶液中组成如下原电池：

Ag(s)｜AgCl(s)｜HCl(0.1moldm-3)｜玻璃薄膜｜待测溶液(pH＝x)‖甘汞电极

E(玻璃)＝(玻璃)+In[a(H+)]2023/6/7玻璃电极在使用前电极一定要在蒸馏水中浸泡24小时，这时水中的H+可以取代玻璃膜表面上的Na+。将玻璃电极浸入待测溶液X，膜上的H+与溶液中的H+间发生转移而较快地建立平衡后，玻璃膜与待测溶液间产生电势差。因玻璃膜的电阻很大，故不能用通常的电位差计来测定电池的Emf，而必须用高阻抗毫伏计。借助玻璃电极专门用来测定溶液pH值的仪器，称为pH计。

2023/6/7玻璃电极

B.玻璃电极pH定义：2023/6/7（8）

E(Ox|Red)-pH图在保持温度和离子浓度为定值的情况下，将电极电势与pH值的函数关系在图上用一系列曲线表示出来，这种图就称为电势-pH图。什么叫电势-pH图？电极电势的数值不但与溶液中离子的浓度有关，而且有的还与溶液的pH值有关。通常用电极电势作纵坐标，pH值作横坐标，在同一温度下，指定一个浓度，就可以画出一条电势-pH曲线。2023/6/7（8）

E(Ox|Red)-pH图应用于：1.离子分离，2.湿法冶金，3.金属防腐及解决水溶液中发生的一系列氧化还原反应及平衡问题。电势-pH图的应用从电势-pH图可以清楚地看出各组分生成的条件及稳定存在的范围。因为它表示的是电极反应达平衡时的状态，所以电势-pH图也称为电化学平衡图。2023/6/7氧电极的E(Ox|Red)-pH图氧电极的电势-pH图对于氢和氧发生氧化还原生成水的反应可以安排成一种燃料电池，电解质溶液的pH值可以在1-14的范围内变动，暂时以酸性溶液为例，温度都保持在298K。根据氧电极的电极反应和电极电势的能斯特方程看出，氧电极的还原电极电势与pH值的函数关系是一个直线方程，截距是前两项之和，斜率是-0.0592。设定不同的氧的压力，可以得到不同截距的一组平行线。2023/6/7氧电极的E(Ox|Red)-pH图 当氧气压力为标准压力时，截距为1.229V，用蓝线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氧电极：O2+4H++4e-→2H2O2023/6/7氧电极的E(Ox|Red)-pH图 当氧气压力为107Pa时，截距为1.259V，用绿线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氧电极：O2+4H++4e-→2H2O2023/6/7氧电极的E(Ox|Red)-pH图2023/6/7氧电极的E(Ox|Red)-pH图 当氧气压力为103Pa时，截距为1.199V，用红线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氧电极：O2+4H++4e-→2H2O2023/6/7氧电极的E(Ox|Red)-pH图

可见，氧气压力越高，氧电极的电势也越大。

通常将平行线之上称为氧稳定区，之下称为水稳定区。2023/6/7氢电极的电势-pH图

氢电极实际上起的是氧化反应，但电极电势仍用的是还原电势。

根据能斯特方程，氢电极的电极电势与pH的函数关系也是一个直线方程，第一项是截距，第二项中斜率也是-0.0592。

设定不同的氢气压力，可以得到截距不同的一组平行线。2023/6/7氢电极的电势-pH图当氢气压力为标准压力时，截距为0V，用蓝线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氢电极：H2(pH2)→2H++2e-2023/6/7氢电极的电势-pH图 当氢气压力为107

Pa时，截距为-0.0592V，用

绿线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氢电极：H2(pH2)→2H++2e-2023/6/7氢电极的电势-pH图2023/6/7氢电极的电势-pH图 当氢气压力为103

Pa时，截距为正的0.0592V，用红线表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2)氢电极：H2(pH2)→2H++2e-2023/6/7氢电极的电势-pH图可见氢气压力越高，电极电势越小。

所以将平行线以下称为氢稳定区，以上称为水稳定区。2023/6/7H2O的电势-pH图因两者的斜率相同，仅是截距不同，所以是一组平行线，平行线之间的距离就是该燃料电池的电动势，其值与pH无关。将氧电极和氢电极的电势pH图画在同一张图上，就得到了H2O的电势-pH图。显然，当H2和O2的压力都等于标准压力时，该燃料电池的电动势均为1.229V。2023/6/7H2O的电势-pH图2023/6/7H2O的电势-pH图所以总的反应是氧气还原生成水，氢气氧化成氢离子。显然，氧气和氢气压力越高，组成的电池电动势越大，反应趋势也越大。

从电势-pH图上还可以看出：氧电极的电势高，氢电极的电势低。只有氧电极做正极，氢电极做负极，这样组成的电池才是自发电池。2023/6/7铁的各种电势-pH图从热力学求得Ka=0.0362Fe2O3(s)+6H+→2Fe3++3H2OlgKa=2lga(Fe3+)+6pH lga(Fe3+)=-0.7203-3pH

该反应不是氧化还原反应，只与溶液的pH有关，所以在电势-pH图上是一组垂直于横坐标的垂线。如（A）垂线。2023/6/7铁的各种电势-pH图随着三价铁离子浓度的不同，pH值也会不同。设三价铁的活度为10-6，则pH=1.76。pH值越小，三价铁的浓度越大，所以在(A)线的左侧是三价铁离子的稳定区，右侧是三氧化二铁的稳定区。lga(Fe3+)=-0.7203-3pH2023/6/7铁的各种电势-pH图Fe3++e-→Fe2+E(Fe3+,Fe2+)=E

=0.771VE(Fe3+,Fe2+)=E-RT/Fln(a(Fe2+)/a(Fe3+))设a(Fe2+)=a(Fe3+)

该反应是氧化还原反应，但与溶液的pH值无关，所以在电势-pH图上是一组平行于pH轴的水平线。如（B）线。2023/6/7铁的各种电势-pH图

当两种离子的活度相等，这时的电极电势就等于标准电极电势，为0.771V。三价铁离子活度越大，电极电势越高，所以(B)线以上是三价铁离子稳定区，(B)线以下是二价铁离子的稳定区。2023/6/7铁的各种电势-pH图Fe2++2e-→Fe(s)E(Fe2+,Fe)=E-RT/2Fln(1/a(Fe2+))a(Fe2+)=10-6E(Fe3+,Fe)=-0.617V

该反应是氧化还原反应，与溶液的pH值无关，所以在电势-pH图上也是一组平行于pH轴的水平线。如（C）线。2023/6/7铁的各种电势-pH图设二价铁离子活度为10-6，这常作为铁被溶解的最低浓度，这时的电势值为-0.617V。

二价铁离子浓度增大，电极电势也增大，所以(C)线以上是二价铁的稳定区，以下是金属铁的稳定区。2023/6/7铁的各种电势-pH图4.Fe2O3与Fe2+Fe2O3+6H++2e-→2Fe2++3H2OE(Ox/Red)=E-RT/2Fln(a2(Fe2+)/a6(H+))a(Fe2+)=10-6E(Ox,Red)=1.083V–0.177pH

该反应既是氧化还原反应，又与溶液的pH值有关，所以在电势-pH图上是一组斜线。斜线的截距是它的标准电极电势，为1.083V。2023/6/7铁的各种电势-pH图斜线的斜率随着铁离子浓度不同而不同。设二价铁离子的活度为10-6，则斜率为-0.117。显然，在不同pH条件下有不同的电极电势值。斜线左下方是二价铁离子稳定区，右上方是三氧化二铁的稳定区。2023/6/7铁的各种电势-pH图5.铁防腐的电势-pH图将铁与水的各种电势-pH图合在一起，对讨论铁的防腐有一定的指导意义。（1）(c)线以下是铁的免腐蚀区。外加直流电源，将铁作为阴极，处在低电位区，这就是电化学的阴极保护法。（2）铁与酸性介质接触，在无氧气的情况下被氧化成二价铁，所以置换反应只生成二价铁离子。当有氧气参与下，二价铁被氧化成三价铁，这样组成原电池的电动势大，铁被腐蚀的趋势亦大。2023/6/7铁的各种电势-pH图

(3)(A)(D)线以左区域是铁的腐蚀区，要远离这个区域。常用油漆、塑料或金属在铁的表面形成保护层，将铁与氧气、水、氢离子隔离；或用强氧化剂在铁的表面形成致密的氧化铁层，使铁钝化。2023/6/7铁的各种电势-pH图(4)在(A)、(D)线以右，铁有可能被氧化成Fe2O3或Fe3O4，这样可保护里面的铁不被进一步氧化，称为铁的钝化区。如果在电位较低又是强碱性溶液中，则铁也有可能被腐蚀生成亚铁酸离子。2023/6/7铁的各种电势-pH图6.实际的铁的电势-pH图

一般实用铁的电势-pH图的线条要多得多，标明不同离子浓度时的电势-pH曲线，使用起来也就更加方便。25℃时的Fe-H2O电势-pH图如右图所示。2023/6/7铁的各种电势-pH图2023/6/7（9）测E(Ox|Red)～-lga图应用：(9)E(Ox|Red)～-lga图例1:2023/6/7（9）测E(Ox|Red)～-lga图反应CuCl2(a)→Cu(s)+Cl2(p)是非自发的，电池为非自发电池，铜极电势低，为负极。

利用这类图，可计算不同离子活度时的电动势。2023/6/7例2:求AgCl(s)的Kap（9）测E(Ox|Red)～-lga图对应电池为：2023/6/7（9）测E(Ox|Red)～-lga图在O点处，两个电极电势相等，电池达平衡，电动势E=02023/6/78.9生物电化学电化学势金属与溶液间的电势差膜电势2023/6/7（1）电化学势(ElectrochemicalPotential)将ze电荷从无穷远处移入实物相内，所作功可分为三部分：1.从无穷远处移到距表面10-4cm处，克服外电势作功。

W1=zeΨ2.从10-4cm处移入体相内部，克服表面电势作功。

W2=zeΧ3.克服体相内粒子之间的短程作用，即克服化学势作功。

W3=μ2023/6/7（1）电化学势(ElectrochemicalPotential)对带电体系，用电化学势判断自动变化方向。2023/6/7金属与溶液间的电势差例如：银电极Ag+|Ag(s)电极反应：Ag++e-→Ag(s)达到平衡时双方电化学势相等水溶液 在金属上通过1mol电量，e=F，z=1，电子带负电，所以用减号。因为金属不带电，所以，2023/6/7金属与溶液间的电势差2023/6/7（2）膜电势在膜两边由于某离子浓度不等可产生电势差，这就是膜电势。达渗透平衡时，在内外的电化学势相等。2023/6/7（2）膜电势医学上，膜电势习惯用负值表示。维持了细胞膜内外的电势差，就维持了生命。2023/6/7NERNSTWALTHERNERNST(1864-1941),Germanphysicalchemist,didmuchoftheearlyimportantworkinelectrochemistry,studyingthethermodynamicsofgalvaniccellsandthediffusionofionsinsolution.Besideshisscientificresearches,hedevelopedtheNernstlamp,whichusedaceramicbody.Thislampneverachievedcommercialimportancesincethetungstenlampwasdevelopedsoonafterwards.2023/6/7NERNSTHiselectricalpiano,whichusedradioamplifiersinsteadofasoundingboard,wastotallyrejectedbymusicians.Nernstwasthefirsttoenunciatethethirdlawofthermodynamics,andreceivedtheNobelPrizeinchemistryin1920forhisthermochemicalwork.2023/6/7《化妆品术语》起草情况汇报中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所一、标准的立项和下达时间2006年卫生部政法司要求各标委会都要建立自己的术语标准。1ONE二、标准经费标准研制经费：3.8万三、标准的立项意义术语标准有利于行业间技术交流、提高标准一致性、消除贸易误差，作为标准体系中的基础标准，术语标准在各个领域的标准体系中均起着重要的作用。随着我国化妆品卫生标准体系建设逐步加快，所涉及的术语和定义的数量也在迅速增长，在此情形下，化妆品术语标准的制定就显得尤为重要。四、标准的制订原则1.合法性遵守《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》中关于化妆品的定义。2.协调性直接引用或修改采用的方式，与相关标准中的术语和定义