电极电位

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标准电极电位的定义

概况：
标准电极电位是以标准氢原子作为参比电极，即氢的标准电极电位值定为0，与氢标准电极比较，电位较高的为正，电位较低者为负。

如氢的标准电极电位H2←→H+ 为0.000V，锌标准电极电位Zn ←→Zn2+ 为-0.762V，铜的标准电极电位Cu ←→Cu2+为+0.342V。

金属浸在只含有该金属盐的电解溶液中，达到平衡时所具有的电极电位，叫做该金属的平衡电极电位。

当温度为25℃，金属离子的有效浓度为1mol/L（即活度为1）时测得的平衡电位，叫做标准电极电位。

概念：
什么叫标准电极电位：
电极电位是表示某种离子或原子获得电子而被还原的趋势。

如将某一金属放入它的溶液中（规定溶液中金属离子的浓度为1M），在25℃时，金属电极与标准氢电极（电极电位指定为零）之间的电位差，叫做该金属的标准电极电位。

非标态下的标准电极电位可由能斯特方程导出。

电池电极电位

金属可以看成是由离子和自由电子组成。

金属离子以点陈排列，电子在其间运动。

对于给定的电极而言，电极电位是一个确定的常量，对于下述电极反应：
aA+bB<=>cC+dD+ne
电极电位可表示为
E：电极电位，V；
Eo：标准电极电位，V；
R：气体常数，8.31441J/(mol·k)；
T：绝对温度，k；
n：参与电极反应的电子数；
F：法拉第常数，96486.7C/mol；
a：参与化学反应各物质的活度。

式(1.1)是电极电位的基本关系式。

单个的电极电位是无法测量的，因为当用导线连接溶液时，又产生了新的溶液-电极界面，形成了新的电极，这时测得的电极电位实际上已不再是单个电极的电位，而是两个电极的电位差了。

同时，只有将欲研究的电极与另一个作为电位参比标准的电极电位组成原电池，通过测量该原电池的电动势，才能确定所研究的电极的电位。

标准电极电位是以标准氢原子作为参比电极，即氢的标准电极电位值定为0，与氢标准电极比较，电位较高的为正，电位较低者为负。

如氢的标准电极电位H2←→H+ 为0.000V，锌标准电极电位Zn ←→Zn2+ 为-0.762V,铜的标准电极电位Cu ←→Cu2+为+0.337V。

第三节电极电位

4、该表为298.15K时的标准电极电位。由于电极电位随温度的变化不大,其它温度下的电极电位也可用此表。
判断氧化还原能力相对强弱的一般规律： (1)电极电位值越低，还原剂失去电子的能力愈强，电极电位值越高，氧化剂得到电子的能力愈强。
(2)较强的氧化剂对应的还原剂的还原能力较弱，较强的还原剂其对应的氧化剂的氧化能力较弱。

0.0592 1 ( Br2 / Br ) ( Br2 / Br ) lg 2 2 c ( Br )

( Br2 / Br ) 0.0592lg c( Br )

（3）如果H+ OH- Cl-等介质参加电极反应，则它们的浓度也必须写入 Nernst方程式中。如
(Cr2O / Cr )
2 7 3
0.0592 (10 6 )14 1.232V lg 0.404V 6 1
H+浓度以14次方的倍数影响φ ,因此pH=6时,电极电位从+1.232V降到+0.404V,降低了+0.828V,表明其氧化性较标准态明显降低。
[例-2] 高锰酸钾与浓盐酸作用制取氯气的反应如下： 2KMnO4+16HCl 2KCl +2MnCl2+ 5Cl2 + 8H2O将此反应设计为原电池，写出正负极反应、电池反应、电极组成式和电池组成式。解：将上述反应方程式改写成离子方程式， 2MnO4-+16H++10Cl正极反应为还原反应： MnO4-＋8H+＋5e负极反应为氧化反应： Cl2 + 2e电池反应： 2MnO4-+16H++10Cl2Mn2++ 5Cl2 + 8H2O Mn2+＋4H2O

电极电位文档

电极电位1. 引言电极电位是指在电化学反应中，电极与电解质溶液之间产生的电压差。

它是电化学反应的核心参数，对于理解电池、电解和其他电化学过程非常重要。

本文将详细介绍电极电位的概念、产生机制以及与电化学反应的关系。

2. 电极电位的概念电极电位是指在标准条件下，电解质溶液与电极之间的电位差。

它通常用符号E表示，单位为伏特（V）。

电极电位主要受到电极材料和电解质溶液的性质影响。

在电化学反应中，电极电位可以是正的、负的或者零。

3. 电极电位的产生机制电极电位的产生机制涉及多个因素，包括电荷转移、电离平衡以及浓度梯度等。

以下将详细介绍电极电位的产生机制：3.1 电荷转移在电解质溶液中，电极和溶液之间会发生电荷转移。

在阳极（正极），氧化反应导致电子的流出，产生正电荷；在阴极1（负极），还原反应导致电子的流入，产生负电荷。

这样，在电解质溶液中就会形成带电物种的浓度梯度，从而导致电极电位的产生。

3.2 电离平衡在电解质溶液中，电离平衡是电极电位产生的重要因素。

溶液中的离子会在电场的作用下发生电离和溶解，形成正负离子。

这些离子可以在溶液中自由移动，与电极发生接触。

当正负离子的流动速度匹配时，电极电位就会趋于稳定。

3.3 浓度梯度电极电位还受到溶液中离子浓度的影响。

如果溶液中某种离子的浓度不同于标准状态下的浓度，那么就会形成浓度梯度。

这种浓度梯度会导致电极电位的产生，并影响电化学反应的进行。

4. 电极电位与电化学反应电极电位与电化学反应密切相关。

在电化学反应中，电极电位决定了反应的进行方向和速率。

根据电极电位的大小，反应可以分为以下几种情况：•若电极电位为正，反应将有利于物质的氧化；2•若电极电位为负，反应将有利于物质的还原；•若电极电位为零，反应处于平衡状态。

根据电极电位的差异，可以实现电能到化学能的转换，实现电池的充放电。

5. 结论电极电位是电化学反应中的重要参数，它与电极材料、电解质溶液的性质以及电化学反应密切相关。

电极电位

电极电位科技名词定义中文名称：电极电位英文名称：electrode potential定义：一个包含标准氢电极和所研究的半电池的原电池的电动势。

所属学科：机械工程（一级学科）；分析仪器（二级学科）；电化学式分析仪器-电化学式分析仪器一般名词（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片电极电位金属浸于电解质溶液中，显示出电的效应，即金属的表面与溶液间产生电位差，这种电位差称为金属在此溶液中的电位或电极电位。

目录电极电位的应用标准电极电位电极电位的基本关系式电极电位的应用标准电极电位电极电位的基本关系式展开判断氧化还原反应自发进行的方向电池反应都是自发进行的氧化还原反应。

因此电池反应的方向即氧化还原反应自发进行的方向。

判断氧化还原反应进行的方向时，可将反应拆为两个半反应，求出电极电位。

然后根据电位高的为正极起还原反应，电位低的为负极起氧化反应的原则，就可以确定反应自发进行的方向。

如果两个电对的值相差较大（即Eφ），浓度的变化对电位的影响不大，不至于使反应改变方向。

因此，当Eφ>0.2V时，即使不处于标准状态，也可直接用值的大小确定反应方向。

否则，必须考虑浓度和酸度的影响，用能斯特方程式计算出电对的值，用E＞0作为判断确定反应进行的方向，若E＞0，正向反应能自发进行；E＜0，正向反应不能自发进行，其逆向反应能自发进行。

例9 判断298K时下列反应进行的方向：解：将上述反应写成两个半反应，并查出它们的标准电极是位：标准电动势为：Eφ＝２－１＝0.4402-(-0.4402)=0.7804(V)。

因为Eφ>0.2V，可直接用值判断反应进行的方向。

２>１，表明Ｃu2+是比Fe2+更强的氧化剂，Fe是比Ｃu更强的还原剂所以上述反应可自发地向右进行。

为了证明这个结论的正确性，我们可以按非标准态的电池反应计算电动势。

电池电动势为：E=２－１＝0.1923-(-0.4402)=0.6325(V)因为E>0，上述反应可自发地向右进行。

第八章电位分析法

当玻璃电极与待测溶液接触时，发生如下离子交换反应：
H++Na+GI=Na++H+GI
溶液玻璃溶液玻璃
上述反应的平衡常数很大，有利于反应相右进行，进而在酸性和中性环境下，在玻璃表面上形成一个硅酸水化层。由硅酸水化层到膜内部，H+数目逐渐减少，Na+数目逐渐增加，再膜的中部为“干玻璃层”。
极化程度的影响因素：（1）电极的大小、形状（2）电解质溶液的组成（3）温度（4）搅拌情况（5）电流密度
极化可分为浓差极化和化学极化
浓差极化：电极反应中，电极表面附近溶液的浓度和主体溶液浓度发生了差别所引起的。
电化学极化：由某些动力学因素引起的。若电化学反应的某一步反应速度较慢，为克服反应速度的障碍能垒，需多加一定的电压。这种由反应速度慢所引起的极化称为化学极化或动力学极化。
例
(1) Zn22eZn
0.059logZ[n2]/1mo*ll1
2 [Zn2]1
2) F3eeF2e
0.05lo 9[[gF F2 3ee ]]//1 1m mo o * *ll ll1 1
(3) H22H2e
0.05l9og([H]/1mo*ll1)2
2 pH2 /10.312k5Pa pH2代表电极表面 H2的所分受压到， P的） a以表（示
1、玻璃电极的构造
玻璃电极是最早出现的膜电极，为氢离子选择电极。膜电极容许某些离子而又限制某些离子进出膜的表面。
对于玻璃电极最重要的是玻璃膜，它是由
一种特殊成分的玻璃构成： Na2O 22％ CaO 6％ SiO2 72％
玻璃泡中装有PH一定的溶液（内参比溶液，0.1 mol·l-1）,其中插入一根银-氯化银电极作为内参比电极。

什么是电极电位

什么是电极电位现代电镀网10月26日讯：电极电位是金属离子进入电解质溶液中以后，在金属表面排列形成比电层时，表现出的电极特性。

从双电层的结构可以推知，在双电层中的金属电极表面一侧和溶液中异种离子排列的一侧相当于一个平行的平板电容，在这两极之间是存在电位差的。

但是这个电位的绝对值目前是无法测到的。

只能采用间接的方法测量。

在标准状态下(25℃,1mol浓度)，每一种金属都有一个稳定不变的电极电位，这就是标准电极电位。

当发生电极反应时，比如发生电沉积时，金属电极的电位会发生变化。

在研究了对电极电位的变化有影响的因素后，德国物理学家瓦尔特••奈恩斯特(Walther.Nernst,1864～1941年)提出了计算电极电位的方程，这就是在电化学中有名的奈恩斯特方程，也叫电极电位方程：式中E------被测电极的(平衡)电极电位；EΘ------被测电极的标准电极电位；R------阿伏伽德罗常数，等于6.02×1023；T------热力学温度；n------在电极上还原的单个金属离子得失电子数；F------法拉第常数；α------电解液中参加反应离子的活度(有效浓度)。

电极电位是电化学中一个非常重要的概念，也是研究电沉积过程经常要用到的一个概念。

这里所说的电极电位方程是用来计算电极在非标准状态下的实际电极电位。

因为电极在实际工作中的状态很少是标准状态。

特别是电沉积过程，电解质溶液中除了被沉积金属的主盐离子外，还添加了许多辅助剂和添加剂，有时温度达60℃以上，电极的电位值肯定会偏离原来的标准电位。

并且很多时候都是希望被研究电极的电位向我们需要的方向有一定的偏离，称之为极化。

一定的极化对有些电沉积过程是有利的，比如电镀过程或电铸过程。

利用加入的络合剂或其他添加剂，可以使两种标准电极电位相关较远的金属，在特定镀液中的电位相接近，从而可以共沉积为合金，这就是合金电镀的原理。

当然在电冶金过程和大多数阳极过程中，都不希望有极化现象的发生。

电极电位

常用电极类型：常用的电极(半电池)，通常有四种类型： 1.金属-金属离子电极：将金属插入到其盐溶液中构成的电极。电极组成式：电极反应：
M|Mn+（c）
Mn++ ne-
M
2. 气体电极：将气体通入其相应离子溶液中,并用惰性导体作导电极板所构成的电极。如: 氢电极和氯电极。电极组成式：Pt , Cl2 (p) | Cl- (c) 电极反应： Cl2 + 2e2 Cl3. 金属-难溶盐-阴离子电极：将金属表面涂有其金属难溶盐的固体，浸入与该盐具有相同阴离子的溶液中所构成的电极。如: Ag-AgCl电极。电极组成式：Ag ,AgCl(s) | Cl- (c) 电极反应： AgCl + eAg + Cl-
- Zn
负极
Cl-
KCl K+
Cu
+
正极
-
Zn
+
Cu
↓
ZnSO4
↓
CuSO4
负极
ZnSO4
多孔隔膜
正极
CuSO4
*盐桥（salt bridge）：内充的琼脂凝胶将饱和的KCl (KNO3 或NH4NO3)固定其中，沟通两个半电池，保持电荷平衡，消除液接电位。
**多孔隔膜(porous disk)：能让离子扩散透过，沟通两个半电池，保持电荷平衡，消除液接电位。
电负性（X）：一个原子在分子中吸引成键电子的能力。 X↑，吸引成键电子的能力越强。
注意：氧化值可为整数，也可为分数。例： Fe3O4 Fe：+8/3；
S4O62-
S：+5/2
Oxidation-reduction reaction

电极电位的概念

电极电位的概念
电极电位是指电极受到外部电势和物质的影响后，构成的电势差。

它代表电极受到的环境电势的影响，衡量一个电极放出或吸收电荷的可能性。

它将电荷传输过程抽象化，成为电路的基本概念。

电极电位的概念是存在于电荷流动的能量差中的，它体现了电荷流动的能量是从高能量到低能量的过程。

当电荷在介质中流动时，系统中能量总是从一个较高的电位处流向较低的电位，也就是由电荷流动走向平衡状态的过程。

电极电位可以用电压来表示，当活动电荷的分布变化时，电压也会随之改变。

两个电极之间的电位差越大，一个电荷在两个电极之间的流动就越快，这就是电电位的作用，它能够促进电荷和物质在电势中的传输。

电极电位可以用电压来表示，但在化学系统中，电位差也可以表示，这就是电极电位。

它是相邻电极间形成的电势差，而不是一个定义单一的电压。

电极电位表示电极受到环境影响的程度，它反映电极对电荷的态度，也是电荷在交流电路中流动的动力。

电极电位的概念和电荷流动有关。

实验表明，如果不同的电极的电极电位差异越大，介质中的其他电荷就越容易向电极间的电位差朝着低能量方向流动，因此，电极电位可以在一定程度上反映电荷流动的强度和持续时间。

电极电位是电荷传输过程的基本概念，它可以直观地反映出电荷流动和分布的过程，并能够准确地测量电荷的流动或传输。

另外，电极电位可以通过更改电极构成的外部电势来增加电荷的吸收和传输，
这是电荷流动的有效控制手段。

电极电位是一个抽象的概念，既可以用电压来表示，也可以用电位差表示，它反映了电荷在电势中的流动，同时也反映了电极受到环境影响的程度，为电荷传输和控制提供了有用的参考。

电极电位与平衡电

• 仪器V上会有指示值。但是，这个指示值却并不表示电子导体相 Cu与离子导体相水溶液之间的内电位之差，亦即并不是进行电极反应式(1-1-1)的电极系统的绝对电位。
• 测量回路不只是包括一个由Cu ／水溶液组成的电极系统，还包括了另一个由M/水溶液组成的电极系统
• E包括了Cu/水溶液、水溶液／M、M／Cu 三个伽尔伐尼电位差，
• 由于电极反应具有上述基本特征，这类反应的动力学规律也是比较特殊的。大致说来，有关电极反应的基本动力学可分为两大类：
• (1)影响异相催化反应速率的一般规律。这是经典化学动力学的研究内容，包括传质过程动力学（反应离子移向反应界面及反应产物移离界面的规律）、反应表面的性质对反应速率的影响（如真实表面积，活化中心的形成及毒化，表面吸附及表面化合物的形成）、生成新相的动力学等。
• 但实际上测到由Cu水溶液和M水溶液两个电极系统所组成的原电池的电动势。
参比电极
• 电动势E可以分成两项 • 一项只与我们要测量的电极系统：Cu水溶液有关， • 另一项则只与为了进行测量而使用的电极系统有
关。在现在讨论的情况下是M溶液电极系统有关 • 如果我们能够设法使式中的第二项，即为了进行
• 当电极反应进行的方向是从还原体的体系向氧化体的体系转化时阳极反应
• 当电极反应是从式的右侧向反应式的左侧进行时电极反应是阴极反应
• (3) 上述四个电极反应的例子可以分成两种不同的类型。
• 例3和例4是一种类型，在这一类型中，电极材料本身并不参加电极反应。
• 电圾材料所起的作用有二：一是提供电子给氧化体或是接受来自还原体的电子；二是，它的表面是进行电极反应的场所。
描述两个电极上真实的化学变化。电极上发生的反应是一种异相的氧化还原反应，即在相界面上发生了电荷的转移。图简单地表示了电子在电极／溶液界面上发生转移的趋向性。

三元正极的标准电极电位

三元正极的标准电极电位
三元正极的标准电极电位是相对于标准氢电极的电位。

根据标准电极电位的定义，标准氢电极的电位被定义为0V。

因此，三元正极的标准电极电位是相对于标准氢电极的电势差。

三元正极是一种梯形电池，由一个负极、一个正极和一个中间的锂离子富集的电解质构成。

正极是由一种或多种过渡金属氧化物（如锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂等）组成的。

不同的过渡金属氧化物会导致不同的电势差。

例如，锰酸锂（LiMn2O4）是一种常用的三元正极材料之一，其标准电极电位约为3.7V（相对于标准氢电极）。

这意味着，在标准条件下，锰酸锂相对于标准氢电极的电势差为3.7V，即三元正极的标准电极电位为3.7V。

需要注意的是，三元正极的实际工作电位可能会受到许多因素的影响，如电解质浓度、温度、正极材料的晶体结构等。

因此，在实际应用中，需要将这些因素考虑进去，以得到更准确的电极电位。

标准电极电位符号

标准电极电位符号标准电极电位（Standard electrode potential）是指在标准状态下，电极与溶液中其中一种参考物质的电势差。

它用于描述电化学反应中电极的功能和反应性质，可以用来判断电极在化学反应中的红ox性质。

所以，标准电极电位可以表示为：E(电极)=E(电极)-E(H)1.Ag/AgCl/Cl2（氯化银电极）:这是一种常用的参考电极，它以饱和甘汞电极为参考电极，电势为+0.222V。

2.SCE（饱和甘汞/水电极）：这是另一种常用的参考电极，它以标准氢电极为参考电极，电势为+0.242V。

3.SHE（标准氢电极）：这是最常用的参考电极，以它作为标准，所有其他电极的电势都是相对于它来测量的，它的电势被定义为0V。

标准氢电极包括一个可透气的铂电极，被浓硫酸溶液（1MH2SO4）饱和，氧气在氢气上方逸出，其半反应为：2H⁺+2e⁻→H₂(g)4.SHE的简化形式：为了简化实验操作，有时会使用以Ag/AgCl/Cl-电极或SCE作为标准氢电极的近似电势值。

5.Pt（铂电极）：铂电极是一种惰性电极，它的电势与SHE电极接近并在许多体系中用作纯电导度电极。

6.Hg/Hg2SO4（饱和甘汞电极）：这是一种标准参比电极，它的电势为+0.7995V。

7.Fe/Fe^2+/Fe^3+（铁/二价铁/三价铁电极）：这是用来测量铁离子浓度的电极，在酸性条件下，Fe^2+电势为+0.77V，Fe^3+电势为+0.77V。

8.Cu^2+/Cu（铜离子/铜电极）：在酸性条件下，Cu^2+电势为+0.34V，Cu电势为+0.34V。

9.Zn^2+/Zn（锌离子/锌电极）：在酸性条件下，Zn^2+电势为-0.76V，锌电势为-0.76V。

10.Ag^+/Ag（银离子/银电极）：在酸性条件下，Ag^+电势为+0.80V，银电势为+0.80V。

需要注意的是，标准电极电位是在标准状况下测量的，包括溶液的标准浓度（通常为1 mol/L）和温度（通常为25°C）。

决定电极电位的因素

决定电极电位的因素
电极电位是指电极与电解质溶液接触时所产生的电势差，其大小取决于以下几个因素：
1. 电解质溶液中的离子浓度。

电极电位随着电解质溶液中离子浓度的变化而变化。

2. 电极的材料。

不同材料的电极对同一溶液的电位会有不同的影响。

3. 电极表面的活性。

电极表面的活性会影响电极与电解质溶液之间的反应速率，从而影响电极电位。

4. 温度。

温度的变化会影响电解质的化学反应速率，从而影响电极电位。

5. 气体压力。

对于气体电极，气体压力的变化会影响气体的溶解度和反应速率，从而影响电极电位。

以上是影响电极电位的主要因素，不同实验条件下，这些因素的变化会影响电极电位的大小和方向。

标准电极电位

标准电极电位标准电极电位是电化学中一个重要的概念，它是指当电极处于标准状态时的电极电位。

在电化学反应中，电极电位的测定对于了解反应的进行和预测反应的方向都具有重要意义。

标准电极电位的概念和测定方法是电化学研究中的基础知识，下面我们就来详细了解一下标准电极电位的相关内容。

首先，我们需要了解标准电极电位的定义。

标准电极电位是指当电极处于标准状态时，在标准状态下的电极电位。

标准状态是指溶液中各种物质的活度均为1mol/L，气体的分压为1atm，固体和液体的活度为1。

在标准状态下，电极的电势称为标准电极电位，通常用E表示。

标准电极电位是电化学反应进行方向和速率的重要参量，它可以帮助我们了解电化学反应的进行方向和强度。

其次，标准电极电位的测定方法。

标准电极电位的测定通常是通过比较电极与标准氢电极的电势差来确定的。

标准氢电极被定义为在标准状态下电势为0的电极。

通过将待测电极和标准氢电极连接成电池，测量它们之间的电势差，就可以得到待测电极的电势。

在实际测定中，还需要考虑PH值、温度等因素对电势的影响，并进行修正。

通过这样的测定方法，我们可以准确地获取电极的标准电位。

接着，我们来讨论标准电极电位的意义。

标准电极电位可以帮助我们了解电化学反应的进行方向和速率。

当两个电极的电位差大于0时，反应会朝着产生电流的方向进行，反之则相反。

因此，通过测定电极的标准电位，我们可以预测电化学反应的进行方向，并确定反应的强弱。

此外，标准电极电位还可以用来比较不同物质的氧化还原能力，从而帮助我们了解物质的化学性质和反应活性。

最后，我们需要注意的是标准电极电位的影响因素。

标准电极电位受溶液中物质的活度、温度、PH值等因素的影响。

在实际应用中，我们需要考虑这些因素对电极电位的影响，并进行相应的修正。

另外，不同的电极材料也会对标准电极电位产生影响，因此在测定和应用中需要选择合适的电极材料，并进行修正计算。

总的来说，标准电极电位是电化学研究中的重要概念，它可以帮助我们了解电化学反应的进行方向和速率，预测反应的强弱，比较物质的氧化还原能力等。

第八章电极电位

氧化值
❖ 元素氧化值计算规则：
1. 单质中元素的氧化值为零。如 F2、O2、C12、Cu 2. 在电中性的化合物中，所有元素的氧化值之和为零。如 H2SO4 3. 单原子离子，元素氧化值等于离子电荷数。
如C1- -l；Mg2+ +2
多原子离子，所有元素的氧化值之和等于离子的电荷数。
如SO42- -2 4. 在化合物中
氢一般为+l 氧一般为-2 5. 卤素 NaF -1
NaH、CaH2 -1
H2O2 -1 KO2 -1/2 OF2 +2
BrCl +l -1
ClO2 +4
氧化值
课堂练习
计算下列物质中以红色标注的元素氧化值：
Na2O2 过氧化钠、 K2MnO4 锰酸钾、 MnO2 、
-1
+6
+4
KO2超氧化钾、 Fe3O4 、Na2S4O6 连四硫酸钠
例题
1. 已知下列反应在标准状态下自发进行，
2Fe3+ + Cu = 2 Fe 2+ + Cu2+；Sn 2+ + Cu2+ = Sn 4+ + Cu且
习题
已知原电池组成为:
(-) Pt, O2 (p) | H2O2,H+‖MnO4- , Mn2+, H+| Pt (+)
写出其电池反应的反应式.
解:
正极还原: MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O
×2
负极氧化: H2O2 – 2e = 2H+ + O2
×5

电化学基本概念--电极电位!

电化学基本概念--电极电位！一、双电层的形成金属晶格是由整齐排列的金属正离子及在其间流动着的电子组成的。

当把一种金属浸人电解质溶液中时，由于极性水分子的作用，金属表面的金属离子将发生水化。

如果水化时所产生的水化能，足以克服金属晶格中金属离子与电子之间的引力，则一些离子将脱离金属品格，进人与金属表面相接触的液层中，形成水化离子，而与这些离子保持电中性的电子，则仍然留在金属上，这就是氧化反应。

随着电子在金属表面上的积累，也会发生上述反应的逆反应，即金属离子返回金属表面上与电子相合，这就是还原反应。

当氧化反应和还原反应速度相等即达到平衡时，金属表面上有一定量的电子过剩，它们紧密地排列在金属表面上，而靠近电极表面的液层中排列着等量过剩的水化金属离子。

这种在电极与溶液界面上存在着的大小相等、电荷符号相反的电荷层就叫做双电层。

许多负电性的金属例如铁、锌、镉等，在含有该金属盐的水溶液中就形成这种类型的双层电。

如果金属离子的水化能不足以克服金属晶格中金属离子与电子间的引力。

则溶液中的金属离子可能被电极上的电子所吸引而进人晶格，从而全属表面带正电荷，而电极表面附近的液层中有负离子的过剩，带负电荷，因此形成与上述双电层荷电情况相反的双层电。

例如铜在含有铜盐的溶液中、银在含有银盐的溶液中，就形成这种类型的双电层。

两种类型双电层的示意图，如图1一2一7所示。

二、可逆电极与不可逆电极由双电层的产生可知，在电解质溶液中，任何电极上都同时进行着氧化反应和还原反应。

在平衡条件下(即电极上没有电流通过或所通过的电流无限小时)，如果氧化反应和还原反应是可逆的，则该电极为可逆电极。

例如纯锌放在硫酸锌溶液中，当氧化反应与还原反应速度相时，符合下面的反应方程式:也就是说，当氧化反应与还原反应速度相等时，在界面上物质和电荷都以反方向、等速度进行交换，即物质交换和电荷交换都是可逆的，因此氧化反应与还原反应是可逆的，这种电极就是可逆电极。

金属放在含有该金属盐的溶液中组成的电极、氢电极、甘汞电极等，都是可逆电极。

标准电极电位

标准电极电位
标准电极电位是电化学中一个重要的概念，它是指在标准状态下，电极与参考
电极之间的电势差。

标准电极电位的概念对于电化学研究和工业应用具有重要意义，下面我们将对标准电极电位进行详细的介绍。

首先，标准电极电位是在标准状态下确定的。

标准状态是指溶液中物质的活度
为1，气体的分压为1个大气压，温度为25摄氏度的状态。

在这种标准状态下，
电极与参考电极之间的电势差被定义为标准电极电位。

标准电极电位通常用E表示。

其次，标准电极电位的确定需要参考电极。

参考电极是一个已知电极电位的电极，它的电极电位被规定为零。

常用的参考电极有标准氢电极、银/氯化银电极等。

通过将待测电极与参考电极连接，测量它们之间的电势差，即可得到待测电极的电极电位。

标准电极电位的确定还需要考虑离子活度对电极电位的影响。

根据液体溶液中
的活度系数和固体的活度，可以计算出电极电位的实际值。

在实际应用中，通常使用Nernst方程来计算非标准状态下的电极电位。

标准电极电位的概念对于电化学研究和工业应用具有重要意义。

它可以用于确
定化学反应的方向和速率，也可以用于测量溶液中物质的浓度。

此外，在电池、电解池、电解等工业过程中，标准电极电位的测定也具有重要的应用价值。

总之，标准电极电位是电化学中一个重要的概念，它在标准状态下确定了电极
与参考电极之间的电势差。

通过参考电极的选择和离子活度的考虑，可以准确地确定电极电位。

标准电极电位在电化学研究和工业应用中具有重要的意义，对于化学反应的研究和工业生产具有重要的指导作用。

金属的标准电极电位

金属的标准电极电位金属的标准电极电位是描述金属在标准状态下与标准氢电极之间的电势差的物理量。

它是评价金属在电化学反应中的活性和稳定性的重要参数，对于理解金属在腐蚀、电化学工程、电池等领域的应用具有重要意义。

金属的标准电极电位通常用E表示，单位为伏特（V）。

它是通过将金属与标准氢电极（SHE）连接，测量金属与标准氢电极之间的电势差得到的。

标准氢电极的电极电位被定义为0V，因此金属的标准电极电位可以直接反映出金属的氧化还原能力。

金属的标准电极电位与金属的电子结构、价态、晶体结构等密切相关。

一般来说，金属的标准电极电位越负，说明金属越容易被氧化，具有较强的还原性；反之，金属的标准电极电位越正，说明金属越难被氧化，具有较强的氧化性。

因此，金属的标准电极电位可以用来预测金属在电化学反应中的行为，为相关工程和科学研究提供重要参考。

金属的标准电极电位也与金属的腐蚀行为密切相关。

一般来说，金属的标准电极电位越负，说明金属越容易发生腐蚀；反之，金属的标准电极电位越正，说明金属越不容易发生腐蚀。

因此，通过对金属的标准电极电位进行研究，可以更好地理解金属的腐蚀机理，从而制定有效的防腐措施。

另外，金属的标准电极电位还对金属在电池中的应用具有重要意义。

在电池中，正极和负极的金属材料的选择直接影响着电池的性能。

通过对金属的标准电极电位的了解，可以选择合适的金属材料，优化电池的结构和性能，提高电池的能量密度和循环寿命。

总之，金属的标准电极电位是描述金属在电化学反应中的活性和稳定性的重要参数，对于金属的腐蚀、电化学工程、电池等领域具有重要意义。

通过对金属的标准电极电位进行研究，可以更好地理解金属的氧化还原特性，为相关领域的工程应用和科学研究提供重要参考。

电极电位

标准电极电位的定义

电池电极电位

第三节 电极电位

电极电位文档

电极电位

第八章电位分析法

什么是电极电位

电极电位

电极电位的概念

电极电位与平衡电

三元正极的标准电极电位

标准电极电位符号

决定电极电位的因素

标准电极电位

第八章电极电位

电化学基本概念--电极电位!

标准电极电位

金属的标准电极电位

第三节电极电位