电极电势的能斯特方程

1、9.4 电极电势的能斯特方程,、电极电势 电极电势与界面电势差,（相序）,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,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）,两个例子：,ln,ln,二、电极电势的能斯特方程,对于任意一个电极：,-,=,298K时：,-,三、可逆电极的种类, 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）, 气体电极,b. 电极反应,C . 能斯特方程,a . 电

2、极结构,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。, 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）,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,金属及难溶盐电极银氯化银电极,b.电极反应,C.,能斯特方程,a.,b.,C.,3.第三类电极,b,c,a .,参加氧化还原反

3、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,a.,b.,c.,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,例：电极，,电极反应：,同样该电极可写为：,将式比较：,3.浓差电池电动势的计算, 第一类浓差电池（双液电解质）,电极反应：,电池反应：,正极：,负极：,所以，只有, 第二类浓差电池（单液电池）,负极,正极,电 池反应,P(1)P(2),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)

4、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(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),Emf,1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,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