167;809标准氢电极及标准电极电势
标准电极电势表

1.401 0.959 0.854 1.15 1.002 0.5 0.66 1.45 -1.04 -1.79 -0.0481 -2.912 -2.99 -1.847 -2.63 0.5 0.308 0.16 0.16 -0.46 1.593 0.56 1.087 1.066 0.761 1.423 0.61 1.482 1.331 1.574 0.59 0.19 -0.12 0.373 0.77 -0.12 -0.199 -2.868 -3.02 -0.403 -0.352 -1.09 -0.783 -1.17 -0.246 -2.336 -1.437 1.4 1.358
+ + 2+ -
Bi2O4+4H +2e═2BiO +2H2O Bi2O4+H2O+2e═ Bi2O3+2OH Br2(水溶液,aq)+2e═2Br Br2(液体)+2e═2Br
+ -
BrO +H2O+2e═Br +2OH BrO3 +6H +6e═Br +3H2O BrO3 +3H2O+6e═Br +6OH
标准电极电势 Standard Electrode Potentials
下表中所列的标准电极电势(25.0℃,101.325kPa)是相对于标准氢电极电势 的值。标准氢电极电势被规定为零伏特(0.0V)。 序号(No.) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 电极过程(Electrode process) Ag++e═Ag Ag2++e═Ag+ AgBr+e═Ag+Br AgBrO3+e═Ag+BrO3AgCl+e═Ag+Cl AgCN+e═Ag+CN Ag2CO3+2e═2Ag+CO32Ag2C2O4+2e═2Ag+C2O42Ag2CrO4+2e═2Ag+CrO4
sce的标准电极电势
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sce的标准电极电势标准电极电势(Standard Electrode Potential,简称SCE)是电化学中一种重要的物理量,用于描述电化学反应的特性和电势差的大小。
在标准状态(温度为25摄氏度,溶液浓度为1 mol/L)下,不同物质的标准电极电势可进行比较和测定。
标准电极电势的测定是通过与参比电极接触,利用电池的方法来进行的。
参比电极是一个稳定电势的电极,被认为是参考标准。
常用的参比电极有饱和甘汞电极(Saturated Calomel Electrode,SCE)、饱和银-氯化银电极(Silver-Silver Chloride Electrode,Ag/AgCl)、铂电极等。
其中,SCE是最常用的标准参比电极之一,其电势被定义为0.241 V。
标准电极电势有重要的理论和实践意义。
它是与半电池的标准状态下的电势差有关的。
半电池就是两种电极间的电势差,它与物质的活性有关。
每种物质都有自己的标准电极电势,表示了该物质自发发生氧化或还原反应的趋势。
标准电极电势的正负号表示了氧化还是还原反应的可能性。
如果标准电极电势为正值,则更可能发生氧化反应;如果为负值,则更可能发生还原反应。
标准电极电势的测定可以通过测量电池的电动势来实现。
电动势是指电池两个电极之间的电势差,它是电化学反应中电子流动的驱动力。
测定电动势的方法有很多种,例如电位滴定法、电动势计法等。
通过将待测电极与参比电极组装成电池,然后测量电池的电动势,就可以计算出待测电极的标准电极电势。
据实验证明,标准电极电势与物质的结构和构成有关。
当物质的结构和构成发生变化时,其标准电极电势也会发生变化。
物质的标准电极电势可以通过对比氢气电极的电势差来测定。
氢气电极被认为是所有物质中最稳定的电极,其标准电极电势被定义为0V。
因此,通过与氢气电极接触的半电池的电势差就能够测定其他物质的标准电极电势。
标准电极电势在电化学中有着广泛的应用。
它可以用于预测电化学反应的方向和速率,以及评估电化学反应的可行性。
标准氢电极和标准电极电势
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11.10.2 标准氢电极和标准电极电势二、标准氢电极和标准电极电势(1)标准氢电极为确定各不同电极的相对电极电势,目前国际上采用标准氢电极作为标准电极,并令其电极电势为零。
氢电极电极电势的温度系数很小。
若条件控制得当,电极电势稳定,重现性好。
其构造如图11-21所示。
它是由镀有铂黑﹡的铂片浸入a H+=1 的溶液中,并以P H2=100kPa 的纯净干燥氢气不断冲击到铂电极上而构成的。
氢气为一还原剂,氧气或其他氧化剂的存在会影响实验测定,而含砷、硫化物的气体易被铂黑吸附而使它失去吸附氢气的能力(即"中毒"现象),故氮气通入之前应预先流经碱性没食子酸溶液和碱性高锰酸钾溶液以净化之。
*铂黑是由许多微小铂晶体组成的,表面积很大,当光线射入经过不断反射均被吸收,因而呈现黑色。
镀铂黑的工艺为:① 1~1.5 克铂用热硝酸洗过后用 HCl:HNO3:H2O=3:1:4 的王水溶解加入 2ml HCl得红棕色H2PtCl6(无水氯铂酸)即成镀液。
②在 100~200 mA/cm2的电流密度下,电镀 1~3 分钟,得到均匀一致的铂黑镀层。
(2)标准电极电势将任意一待测电极(指定为阴极)与标准氢电极(阳极)组成电池,在消除液接电势后用对消法测其电动势,则此电动势的数值和符号就是待测电极电势的数值和符号。
例如,298K 时以标准氯化银电极与标准氢电极构成一电池:测得电池电动势为 0.2224V 。
则此值即为氯化银电极的标准电极电势。
又例如,298K 时,以标准锌电极与标准氢电极构成一电池,测得电池电动势为 0.763V 。
但由于电池自发放电时,锌电极上实际进行的是氧化反应,锌电极应为负极。
故锌电极的标准电极电势为 -0.763V 。
表11-5列举一些水溶液中标准电极电势的数据。
表11-5 水溶液中的标准电极电势(298K)PtTi2+,Ti3+Ti3++e-=Ti2+-0.369 CdCd2+Cd2++2e-=Cd -0.403 FeFe2+Fe2++2e-=Fe -0.4402 CrCr3+Cr3++3e-=Cr -0.744 ZnZn2+Zn2++2e-=Zn -0.7628 MnMn2+Mn2++2e-=Mn -1.180 AlAl3+Al3++3e-=Al -1.662 MgMg2+Mg2++2e-=Mg -2.363 NaNa+Na++e-=Na -2.7142 CaCa2+Ca2++2e-=Ca -2.866 BaBa2+Ba2++2e-=Ba -2.906 KK+K++e-=K -2.925 LiLi+Li2++e-=Li -3.045 碱性溶液(a OH-=1)PtMnO2,MnO-4MnO-4+2H2O+3e-=MnO2+4OH-+0.588 Pt,O2OH-O2+2H2O+4e-=4OH-+0.401 PtS,S2-S+2e-=S2--0.447 Pt,H2OH-2H2O+2e-=H2+2OH--0.82806 PtSO32-,SO42-SO42-+H2O+2e-=SO32-+2OH--0.93氢电极装置和实验手续均较麻烦,一般只用作一级基准,实际使用中常用一类微溶盐电极如甘汞电极、氯化银电极和硫酸亚汞电极作为二级基准,这类电极常称为"参比电极"。
零标电极电势与氢标还原电势的区别
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零标电极电势与氢标还原电势的区别我们需要了解什么是电极电势。
简单来说,电极电势是指某个电极在特定条件下相对于参考电极的电势差。
它是评价电化学反应进行方向和程度的重要指标。
而零标电极电势和氢标还原电势都是电极电势的一种表示方式。
零标电极电势是指在标准状态下,即温度为298K,压力为1 atm,溶液浓度为1 mol/L的条件下,相对于标准氢电极的电极电势差。
标准氢电极被定义为具有零电势的电极,它的电势被规定为0V。
因此,零标电极电势可以直接用来比较不同电极之间的电势差,从而确定电化学反应的进行方向和强度。
与之相对的,氢标还原电势是指在与标准氢电极相对的条件下,某个电极发生氧化还原反应时的电势差。
它是通过实验测量得到的,可以用来判断某个物种的还原能力。
通常使用氢气在酸性溶液中的电极反应作为参考,其电势被规定为0V。
其他物质在同样条件下的电极电势相对于氢电极的电势差就是它们的氢标还原电势。
那么,零标电极电势和氢标还原电势有什么区别呢?首先,它们的参考电极不同。
零标电极电势相对于标准氢电极进行比较,而氢标还原电势是相对于氢电极的电势差。
其次,它们的测量条件也有所不同。
零标电极电势在标准状态下测量,而氢标还原电势可以在不同条件下进行测量,比如在不同温度、不同溶液浓度下。
值得注意的是,零标电极电势和氢标还原电势的数值可能不同。
这是因为零标电极电势是通过比较不同电极的电势差来确定的,而氢标还原电势是通过实验测量得到的。
不同的电极反应具有不同的还原能力,因此它们的氢标还原电势也会有所差异。
零标电极电势和氢标还原电势是描述电极电势的两种不同方式。
零标电极电势用于比较不同电极之间的电势差,而氢标还原电势用于评价某个物质的还原能力。
它们在参考电极和测量条件上存在差异,并且在数值上也可能有所不同。
深入理解这两个概念的区别,有助于我们更好地理解电化学反应的进行和评价。
标准电极电势大小比较
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标准电极电势大小比较电极电势是描述电化学反应进行方向和速率的重要物理量,也是评价电化学反应进行程度的重要指标。
标准电极电势是指在标准状态下,电极与标准氢电极之间的电势差。
标准氢电极的电极电势被规定为0V,其他电极相对于标准氢电极的电势差即为标准电极电势。
常见的标准电极电势包括标准氢电极、标准铜电极、标准银电极、标准氧电极等。
它们的电势大小反映了不同物质参与的电化学反应进行程度和方向。
下面将对几种常见的标准电极电势进行比较分析。
首先,标准氢电极的电势被定义为0V,作为电极电势的基准。
在标准状态下,氢离子与标准氢电极上的氢气发生氧化还原反应,因此标准氢电极的电势被规定为0V。
其他电极相对于标准氢电极的电势差即为它们的标准电极电势。
其次,标准铜电极的电势为+0.34V。
标准铜电极是指在标准状态下,铜离子与固体铜电极之间的电势差。
标准铜电极的电势为正值,表明铜离子在标准状态下发生还原反应的趋势大于氢离子。
因此,标准铜电极在电化学反应中通常起着还原剂的作用。
另外,标准银电极的电势为+0.80V。
标准银电极是指在标准状态下,银离子与固体银电极之间的电势差。
标准银电极的电势也为正值,表明银离子在标准状态下发生还原反应的趋势更大,因此标准银电极同样在电化学反应中起着还原剂的作用。
此外,标准氧电极的电势为+1.23V。
标准氧电极是指在标准状态下,氧分子与水之间的电势差。
标准氧电极的电势为正值,表明氧分子在标准状态下发生还原反应的趋势最大,因此标准氧电极在电化学反应中通常起着最强的还原剂作用。
综上所述,不同标准电极的电势大小反映了它们参与的电化学反应进行程度和方向。
标准氢电极作为电势的基准,其他电极相对于它的电势差能够直观地反映出不同物质在电化学反应中的活性和还原性。
因此,标准电极电势的大小比较对于理解电化学反应的进行过程和特性具有重要的意义。
标准氢电极的电极电势
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标准氢电极的电极电势
标准氢电极的电极电势与氢离子的浓度有关。
根据Nernst方程,标准氢电极的电极电势可以表示为:
E = E° + (RT/nF)ln([H+])。
其中,E为标准氢电极的电极电势,E°为标准电极电势(在标准状态下为
0.00V),R为气体常数,T为温度,n为电子转移数,F为法拉第常数,[H+]为氢
离子的浓度。
由此可见,标准氢电极的电极电势与氢离子的浓度呈对数关系。
标准氢电极的电极电势对于电化学研究具有重要意义。
在电化学反应中,通过
测量其他电极与标准氢电极的电极电势差,可以确定其他物质的氧化还原能力。
此外,标准氢电极还可用于测定溶液的pH值。
通过将待测溶液与标准氢电极连接,
测量两者之间的电势差,可以计算出溶液中氢离子的浓度,进而得出溶液的pH值。
在实际应用中,标准氢电极的制备和使用需要严格控制条件。
首先,标准氢电
极的制备需要使用高纯度的铂丝和甘汞。
其次,在测量过程中需要保持温度和氢离子浓度的稳定,以确保测量结果的准确性。
此外,标准氢电极还需要定期校准,以确保其电极电势的准确性。
总之,标准氢电极作为电化学研究中的重要参比电极,具有稳定的电极电势和
良好的重现性,被广泛应用于电化学测量、溶液pH值测定等领域。
通过对标准氢
电极的深入了解和严格控制,可以确保电化学研究结果的准确性和可靠性。
标准氢电极的电极电势为零的条件
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标准氢电极的电极电势为零的条件在化学领域中,标准氢电极(Standard Hydrogen Electrode,简称SHE)是一种重要的参考电极,用于测定其他电化学反应的电势。
其电极电势被定义为零,被广泛应用在电化学实验研究中。
那么,标准氢电极电势为零的条件是什么呢?我们将在这篇文章中深入探讨这个问题。
1. 了解标准氢电极(SHE)标准氢电极是指在标准条件下,即温度为298K(25℃)、压力为1 atm、溶质浓度为1 mol/L时,与氢离子(H+)接触的铂电极。
标准氢电极电势被定义为零,被用作电位的参考点。
2. SHE电势为零的条件为了使标准氢电极的电势达到零,有两个基本条件需要满足:a. 纯氢气逸出:标准氢电极的上方有一个导氢盖(hydrogen spillover)。
在该导氢盖下,纯氢气(H2)被逸出,保持纯净的氢离子浓度。
这样可以确保与电极接触的氢离子浓度始终为1 mol/L。
b. 氢与质子交换反应:铂电极和氢气之间会发生质子交换反应(H+ + e- → H2)。
这个反应产生的电流可以在电极上测量,并用作标准氢电极电势的定义。
3. 标准氢电极的应用标准氢电极常用于测定其他电极或溶液的电势。
通过将待测电极与标准氢电极相连,可以进行电势差的测量。
这种测量方法被广泛用于电化学反应的研究、电池的设计和能源储存等领域。
4. 标准氢电极的重要性标准氢电极的电势被定义为零,使得电势的测量具有了一个统一的基准点。
通过与标准氢电极进行比较,我们可以确定其他电化学反应的电势,进一步深入研究化学反应机理和能量转化过程。
5. 个人观点和理解作为一名化学写手,我对标准氢电极的重要性有着深刻的理解。
标准氢电极作为电势的参考点,不仅在实验研究中起着至关重要的作用,而且在工业应用和能源领域也发挥着重要的作用。
随着能源需求的增加,我们需要更深入地理解化学反应和能源转化的机理,以推动可持续发展。
标准氢电极的出现为我们提供了一个重要的工具,帮助我们更好地研究和利用电化学反应。
标准氢电极的电极电势
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标准氢电极的电极电势标准氢电极是电化学中常用的参比电极,它的电极电势被定义为零。
这是因为标准氢电极是氢离子的还原电极,在标准状态下,它的电极电势被定义为零。
标准氢电极的电极电势对于电化学研究和实验具有重要的意义,下面将从不同角度对标准氢电极的电极电势进行探讨。
首先,标准氢电极的电极电势与氢离子的还原反应有关。
在标准状态下,氢离子的还原反应为2H+ + 2e→ H2。
根据这个反应,可以得到标准氢电极的电极电势为0V。
这一点是电化学中的基本原理,也是标准氢电极成为参比电极的重要原因之一。
其次,标准氢电极的电极电势与PH值有关。
在实际实验中,标准氢电极的电极电势会受到溶液PH值的影响。
一般来说,标准氢电极的电极电势与PH值的关系可以用Nernst方程来描述,E = E0 + (0.0592/n)log[H+], 其中E为标准氢电极的电极电势,E0为标准氢电极的标准电极电势,n为还原反应的电子数,[H+]为溶液中的氢离子浓度。
由此可见,标准氢电极的电极电势与溶液的PH值密切相关。
另外,标准氢电极的电极电势还受到温度的影响。
在实际实验中,温度的变化会引起标准氢电极的电极电势产生变化。
一般来说,标准氢电极的电极电势与温度的关系可以用Van't Hoff方程来描述,E = E0 (RT/nF)lnK, 其中E为标准氢电极的电极电势,E0为标准氢电极的标准电极电势,R为气体常数,T为温度,n为还原反应的电子数,F为法拉第常数,K为反应的平衡常数。
由此可见,温度的变化会对标准氢电极的电极电势产生影响。
综上所述,标准氢电极的电极电势是一个重要的电化学参数,它与氢离子的还原反应、溶液的PH值以及温度都有密切的关系。
在实际实验中,需要注意这些因素对标准氢电极的电极电势产生的影响,以保证实验结果的准确性和可靠性。
同时,对于标准氢电极的电极电势的研究也有助于深入理解电化学反应的机理和规律。
希望本文对标准氢电极的电极电势有所帮助,谢谢阅读。
标准电极电势的比较
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标准电极电势的比较标准电极电势是描述电极在特定条件下的电势值,是电化学研究中的重要参数。
不同的电极材料和反应条件会导致电极电势的差异,因此比较不同电极的电势对于理解电化学反应和应用电化学技术具有重要意义。
本文将对常见的标准电极进行比较,以便更好地理解它们在电化学研究和应用中的作用。
首先,我们来比较标准氢电极和标准铜电极的电势。
标准氢电极被定义为电极电势为0V,是电化学研究中的参照物。
而标准铜电极的电势为+0.34V。
由此可见,标准氢电极具有较低的电势,而标准铜电极具有较高的电势。
这说明在相同条件下,标准铜电极更容易发生氧化反应,而标准氢电极更容易发生还原反应。
接下来,我们比较标准铁电极和标准铜电极的电势。
标准铁电极的电势为-0.44V,低于标准铜电极的电势。
这意味着在相同条件下,标准铁电极更容易发生还原反应,而标准铜电极更容易发生氧化反应。
这也说明了在电化学反应中,电极的材料对反应的方向有重要影响。
除了单一电极的比较,我们还可以比较不同电极对之间的电势差。
例如,标准氢电极和标准铁电极之间的电势差为0.44V,而标准铜电极和标准铁电极之间的电势差为0.78V。
这些电势差的大小反映了不同电极对之间电化学活性的差异,也为电化学反应的预测和控制提供了重要依据。
此外,不同条件下的电极电势也会有所不同。
例如,在酸性条件下,标准氢电极的电势为0V,而在碱性条件下,其电势会有所偏离。
这表明电极电势与溶液的pH值密切相关,也提示了在不同条件下电极电势的变化规律。
总的来说,标准电极电势的比较对于理解电化学反应的方向和速率具有重要意义。
不同电极的电势差异反映了它们的电化学活性差异,也为电化学技术的应用提供了重要参考。
因此,我们需要深入研究不同电极的电势特性,以便更好地理解和应用电化学知识。
在实际应用中,我们可以根据不同电极的电势特性选择合适的电极材料,以实现特定的电化学反应。
例如,选择较低电势的电极材料可以促进还原反应的进行,而选择较高电势的电极材料可以促进氧化反应的进行。
氧化还原反应的电极电势计算

氧化还原反应的电极电势计算氧化还原反应(简称氧化还原反应)是化学反应中一种重要的类型。
在氧化还原反应中,物质的电子转移导致了化学物质的氧化和还原。
电极电势是氧化还原反应中电子转移的测量标准,它可以用来评估反应的驱动力和速率。
一、氧化还原反应的基本概念在氧化还原反应中,参与反应的物质可以分为两类:氧化剂和还原剂。
氧化剂是能够接受电子的物质,而还原剂是能够给出电子的物质。
氧化剂的存在使得还原剂发生氧化反应,而还原剂的存在使得氧化剂发生还原反应。
氧化还原反应中最常见的是金属的氧化反应。
例如,钠金属和水反应生成氢气和氢氧化钠:2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑在这个反应中,钠被还原为氢气,水则被氧化为氢氧化钠。
氧化反应总是与还原反应相对应,氧化剂是还原反应的反应物,还原剂是氧化反应的反应物。
在上述反应中,钠是还原剂,水是氧化剂。
二、电极电势的定义电极电势是评估氧化还原反应中电子转移驱动力的测量值。
它以电极作为参考点。
在氧化还原反应中,有两种电极:氧化剂电极和还原剂电极。
电极电势分别表示氧化剂电极和还原剂电极与标准氢电极(简称SHE)之间的电势差。
标准氢电极是电极电势测量的参考点,它被定义为0 V。
在标准状态下,标准氢电极的电极电势为0 V,因此电极电势可以正负表示相对于标准氢电极的电势差。
三、计算电极电势的常用方法计算电极电势的常用方法有两种:Nernst方程和标准电极电势表。
1. Nernst方程Nernst方程是氧化还原反应电极电势的理论计算公式。
它描述了电极电势与反应物浓度之间的关系。
Nernst方程的一般形式为:E = E° - (RT/nF) × ln(Q)其中,E是电极电势,E°是反应在标准状态下的电极电势,R是气体常数,T是温度,n是电子的个数,F是法拉第常数,Q是反应物浓度的比值。
通过Nernst方程,可以计算出氧化还原反应在特定条件下的电极电势。
电对的标准电极电势
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电对的标准电极电势电对是电化学中常用的概念,它是指在标准状态下,电极与标准氢电极之间的电势差。
电对的标准电极电势是描述电极在标准状态下的电势的重要参数,对于电化学研究和工业应用具有重要意义。
本文将对电对的标准电极电势进行详细介绍,包括其定义、计算方法、影响因素以及应用等方面的内容。
电对的标准电极电势是指在标准状态下,电极与标准氢电极之间的电势差。
标准状态是指溶液中所有参与反应的物质浓度均为1mol/L,气体的压强为1atm,温度为298K。
标准氢电极被定义为电极电势为0的电极,其他电极与标准氢电极之间的电势差即为它们的标准电极电势。
计算电对的标准电极电势可以使用以下公式:E°cell = E°cathode E°anode。
其中,E°cell表示电对的标准电极电势,E°cathode表示还原电极的标准电极电势,E°anode表示氧化电极的标准电极电势。
根据这个公式,可以通过已知电极的标准电极电势来计算电对的标准电极电势。
电对的标准电极电势受到多种因素的影响,主要包括温度、离子活度、溶液的pH值等。
温度的变化会影响电极反应的速率常数,从而影响标准电极电势。
离子活度是指溶液中离子的浓度,它会影响电极反应的平衡常数,进而影响标准电极电势。
溶液的pH值会影响电极上的H+离子浓度,从而影响标准电极电势的大小。
电对的标准电极电势在电化学研究和工业应用中具有重要的作用。
在电化学研究中,可以通过测量电对的标准电极电势来研究电极反应的特性,从而揭示物质的电化学性质。
在工业应用中,电对的标准电极电势被广泛应用于电池、电解等领域,为相关工艺的设计和优化提供重要参考。
总之,电对的标准电极电势是描述电极在标准状态下的电势的重要参数,它受到多种因素的影响,对于电化学研究和工业应用具有重要意义。
通过对电对的标准电极电势的深入了解,可以更好地理解电化学反应的机理,推动相关领域的发展和应用。
标准电极电势的要求
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标准电极电势的要求《标准电极电势的要求:开启电化学世界的正确姿势》嘿,你知道吗?在电化学的奇妙世界里,标准电极电势就像是每个电极的“江湖地位”。
如果把电化学体系看作是一个超级英雄的联盟,那不懂标准电极电势的要求,就像是超级英雄不知道自己的超能力一样,完全就是个“青铜”在“王者”的世界里瞎晃悠,分分钟被各种电化学现象搞得晕头转向,还怎么在这个神奇的领域里“大杀四方”呢?所以,了解标准电极电势的要求那可是相当重要的。
一、电极材料:挑选你的“得力战将”“电极材料就像你的战斗伙伴,选对了就是神助攻,选错了那就是猪队友。
”电极材料可是标准电极电势中的关键因素。
不同的电极材料有着不同的化学性质,这就决定了它们在电化学体系中的表现。
比如说,金属电极就像一群性格各异的小伙伴。
像铜电极,它比较“沉稳”,在某些反应里就像一个靠谱的“老大哥”,按部就班地进行电子的传递。
而锌电极呢,相对比较“活泼”,就像是一个充满活力的“小年轻”,迫不及待地想要参与反应。
如果在一个需要稳定电极的体系里,你选错了像钠这样过于活泼的金属作为电极材料,那就像是带着一个“定时炸弹”,整个电化学系统可能会“炸锅”,反应就会变得乱七八糟。
二、溶液组成:调配你的“魔法药水”“溶液组成是你的魔法药水,配比不对,魔法可就失灵喽。
”溶液的组成对于标准电极电势有着至关重要的影响。
溶液就像是一个大舞台,各种离子在里面“载歌载舞”。
比如说,在酸性溶液里,氢离子就像是一群热情的观众,它们的浓度高低会影响电极反应的方向和程度。
如果氢离子浓度过高,就像是观众太热情,把舞台都给挤爆了,电极反应可能就会失控。
再比如,溶液中的其他离子就像是舞台上的配角,它们虽然不像主角氢离子那么抢眼,但也会对整个表演(电极反应)产生影响。
例如氯离子的存在,有时候就像是一个调皮的小精灵,它可能会和电极表面发生一些意想不到的“互动”,从而改变标准电极电势的值。
三、温度控制:把握你的“环境魔法”“温度就像神秘的环境魔法,忽冷忽热可会让电极电势这个小怪兽‘暴走’的。
物理化学:8.09 标准氢电极及标准电极电势

= (Cu2+/Cu H+/H2) (Zn2+/Zn H+/H2) = Cu2+/Cu Zn2+/ Zn = +
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电池反应: Zn + Cu2+ Zn2++ Cu
E = +
不能直接应用于实际。
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2
E (1)
好在实际工作中我们只需知道电池的电 动势 E,即正、负电极的电极电势之差 值(其相对大小),并不非要知道各个 电极的电极电势绝对值 不可。
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3
E (1)
所以尽管不知 的绝对值大小,但可以 选定以某一个电极的电极电势作为标准,
E
[
RT 2F
ln((aaORXe)) ]
[
RT 2F
ln((aaORXe)) ]
(
)
RT 2F
ln
aCu aZn
a Zn
2
aCu2
E RT ln aZn 2 2F aCu2
这和由化学等温式得到的一样。
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• 所以可逆电池的电动势:
E E RT ln a产 物 ZF a反 应 物
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一、标准氢电极
电极反应:
H+ (aH+ =1) + e ½ H2 (P)
(关于aH+ = 1,阅读书 P599下面小字部分)
标准氢电极属一级标准电极;
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标准还原电极电势

标准还原电极电势标准还原电极电势是电化学中一个重要的概念,用于描述电化学反应中电极的电势变化。
在电化学中,电极是指参与电化学反应的物体或物质,而电势则是电极上电荷分布所产生的电场能量。
标准还原电极电势是指在标准状态下,即温度为25摄氏度、压强为1大气压、溶液浓度为1摩尔/升时,某个电化学反应的电极电势。
标准还原电极电势可以用来判断电化学反应的方向和强弱,以及计算电化学反应的电动势。
在标准条件下,每种电化学反应都有一个特定的标准还原电极电势值。
这些标准还原电极电势值通常以“标准氢电极”为参照。
标准氢电极被规定为标准状态下的标准电极电势为0,作为其他电极电势的参照。
标准还原电极电势的测量通常通过电池电势计或者比较电极电势的方法进行。
电池电势计是一种专门用来测量电池电势的仪器,通过将待测电极与参比电极相连接,通过测量电势差来得到电极的电势信息。
比较电极电势的方法则是将待测电极与参比电极分别浸入待测溶液和参比溶液中,然后通过比较两个溶液的电势差来得到电极电势的信息。
标准还原电极电势与电化学反应的性质密切相关。
对于一个半电池反应而言,其标准还原电极电势越高,说明该反应越易于还原,反之则越难还原。
这是因为标准还原电极电势实际上反映了电化学反应的自发性。
标准还原电极电势为正的反应是自发进行的,而为负的反应则是非自发进行的。
标准还原电极电势还可以用来推导其他条件下的电极电势。
根据电极电势与溶液浓度、温度、压强等因素之间的关系,可以通过Nernst方程来计算非标准条件下的电极电势。
Nernst方程描述了电极电势与反应物浓度之间的关系,可以用来预测电极电势随溶液浓度变化的趋势。
标准还原电极电势在电化学中具有重要的意义。
它是衡量电化学反应自发性和推导非标准电极电势的重要工具。
通过测量和计算标准还原电极电势,可以更好地理解和研究电化学反应的性质和机制。
氢的电极电位
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氢的电极电位
-0.592v。
常用的氢电极有标准氢电极,电势为0,不随pH变化,所以是0V。
如果是可逆氢电极,pH为0时电势为0vs.SHE,电势随pH变化,当pH为10时,电势为0+0.0592*(-10)=-0.592v。
为了统一标准,确定电极电势的量度,人们规定氢气的标准电极电势(标准温度298K,标准压力1atm,标准浓度1mol/L)为0V,不在这个状态下的氢气电势不为0V。
参考内容:
氢气虽无毒,在生理上对人体是惰性的,但若空气中氢气含量增高,将引起缺氧性窒息。
与所有低温液体一样,直接接触液氢将引起冻伤。
液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧,并有可能和空气一起形成爆炸混合物,引发燃烧爆炸事故。
与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热或明火即会发生爆炸。
气体比空气轻,在室内使用和储存时,漏气上升滞留屋顶不易排出,遇火星会引起爆炸。
氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。
标准氢电极

标准氢电极
标准氢电极是一种基础电极,广泛应用于电化学实验和
研究中。
它的设计原理基于氢气-酸性溶液界面反应,使得其
具有稳定可靠的电位,并且可用作参比电极和电解质溶液中的氧化还原电位的标定。
标准氢电极通常由精细加工的白金电极构成。
其工作原
理基于氢气在白金电极表面的吸附和电化学氢离子的还原反应。
在标准氢电极中,氢气以一定的压力通过一根氢气进气管进入电极内部,在白金电极表面吸附并电离成氢离子。
同时,标准氢电极会通过一根盐桥与测量电池相连,从而与待测电极进行电位测量。
标准氢电极的电位定义为0.0 V。
根据国际电化学联合会(IUPAC)的规定,标准氢电极的电势被用作参比电极进行其
他电极电位的测量。
在电化学实验中,测量任何一对半反应的氧化与还原电势时,都需要将其与标准氢电极进行比较和修正。
标准氢电极的使用要求严格。
为了确保测量的准确性和
可重复性,标准氢电极需要保持在一定的温度和压力下,并且与电解质溶液之间需要通过盐桥等方式进行电荷传递。
此外,还要注意避免电极表面的污染和氧气的存在,以免影响氢气的吸附和电离反应。
总结起来,标准氢电极是电化学实验中常用的基础电极,其设计原理基于氢气-酸性溶液界面反应。
它具有稳定可靠的
电位,并可用作参比电极和电解质溶液中的氧化还原电位的标定。
标准氢电极的使用要求严格,需要维持一定的温度和压力,
并与电解质溶液之间通过盐桥等方式进行电荷传递,同时还需避免表面污染和氧气的干扰。
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1
'Cu 2 / Cu
Cu 2 / Cu
RT 2F
ln
aCu 2
e,Cu
其中的 Cu2+/Cu 项为假想的标准态内电位差,所以(1)
式无法直接应用于实际。
好在实际工作中我们只需知道电池的电动势 E,即正、负
电极的电极电势之差值(相对大小),并不非要求出各个
待测 = E测量 < 0
由此可见,电极的还原倾向越大,其电极电势越正;
所以也把 称作电极的还原电势; 必须重申,此时的电极电势 已是一个相对值:相对于
标准氢电极(H+/ H2 )的电极电势 —— 氢标电极电势。
氢标电极电势 不同于电极电势绝对值 。
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例:测定氢标电极电势 Cu 2+/Cu
中的标准(还原)电极电势 。
表中说明: (1)电极电势由负至正,说明电极反应还原倾向逐渐增强; (2)由于预设待测电极作为正极(氢标电极为负极),在电池
表达式中写在右侧。所以 Cu2+/Cu的脚标中,习惯先写
溶液中的离子,再写电极材料。
例如:
+/Cu
OH/H2
Fe3+,Fe2+/ Pt
设计电池:
Pt,H2(P)H+(aH+=1)Cu2+(aCu2+) Cu(s) )H2(P) 2 H+(aH+ =1)+ 2e
+)Cu2+(aCu2+)+ 2e Cu(s) 总反应:H2(P ) + Cu2+ (aCu2+) Cu(s) + 2 H+ (aH+ =1) 电池电动势(由§8.7):
但也有其不足(困难):
(1)PH2 = P,纯氢的制备和纯化复杂; (2)溶液中必须没有氧化性物质,否则干扰氢在电极上
的氧化反应,溶液需纯化。
(3)Pt(黑)的使用过程易被污染。 所以一般情况不常使用一级氢标电极。 在实际测定时,常采用第二级标准电极。如甘汞电极是最
常用的二级标准电极。在定温下它具有稳定的电极电势 参比电极。
I / I2
等。 I / AgI,Ag
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第五讲 (2003.12.02)
§8.9 标准氢电极及标准电极电势 §8.10 电池的种类及其电动势计算 §8.11 电动势测定的应用 §8.12 生物膜电势
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四、参比电极
氢标电极作为一级标准电极,其优点是:精度高达 1V;
这样,我们可以用+、 的相对值+、的差值来
求电池的电动势 E:
E = + = ( + H+/ H 2 )( H+/ H 2 ) = +
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一、标准氢电极
电极反应: H+(aH+ =1)+ e ½ H2(P)
(关于aH+ =1,阅读书P599下面小 字部分)
E E RT ln
a2 H
aCu
2F
aH2
a Cu
2
E RT ln 1 2F aCu 2
Cu 2 / Cu
H / H2
即: Cu 2 / Cu
E RT ln 1 2F aCu2
E
RT 2F
ln
aCu 2
其中E为各组分均处标准状态时的电动势 。
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三、标准(还原)电极电势
给定温度下,电极中各组分均处于标准状态时的(氢标、
还原)电极电势(P603表值) 。 例如:电极 Cu2+/Cu 的标准电极电势,即当 aCu2+ =1 时的
电极电势,表示为: Cu2+/Cu
Cu 2 / Cu
E
RT 2F
ln aCu2
E (标准态 : aCu2
1)
Cu 2 / Cu
Cu 2 / Cu
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甘汞参比电极特点:
制备容易,使用方便,反应可 逆、可充电;电极反应: Hg2Cl2 (s) + 2 e ⇌ 2Hg (l) + 2 Cl (aCl)
甘汞电极的电极电势:
Cl/Hg2Cl2,Hg 可以由标准氢电极精确测定;
待测
待测电极的氢标电极电势为:
待测 = E 测量 + H+/H2 = E 测量
说明:
(1)当待测电极上进行的是还原反应时,即其还原倾向大
于标准氢电极;构成的原电池中待测电极作正极,则:
待测 = E 测量 0
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(2)当待测电极上进行的是氧化反应时,即待测电极的氧 化倾向大于标准氢电极,待测电极作作负极,则:
E
0.7628
V
一般地, 对于任何电极, 电极上的还原反应可写成:
[ Ox ] + Z e [ Re ]
(还原)电极电势通式:
RT ln aRe
ZF aOx
(能斯特公式)
或: RT ln aOX
ZF aRe
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书 P603 表中列出了一些常见电极在 298.15K 时,水溶液
电极的电极电势绝对值 不可。
所以尽管不知 的绝对值大小,但可以选定以某一个电
极的电极电势 作为标准, 其他电极的电极电势 与标
准电极的电极电势 相比较, 得到其相对于标准电极( )
的电极电势相对值 。如图:
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选定标准状态下的 H+/H2电极的电极电势作为 轴的
坐标原点;
标准氢电极属一级标准电极;
规定:
标准氢电极的电极电势: H+ /H2 = 0(aH+=1,PH2 = P )
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二、(氢标)电极电势
任意电极与标准氢电极构成原电池,此原电池的电动势 即为该电极的 “氢标电极电势” 或简称 “电极电势”。 -)标准氢电极 || 待测电极(+
H+/H2 = 0
§8.9 标准氢电极及标准电极电势
• 如前所述,原电池由两个相对独立的 “半电池”或 “两 个电极反应”组成,要求电池电动势只需求正负两
E 电 (1)
极的电极电势之差: • 如果我们知道了各个电极电势 (如 Cu2+/Cu )之值, 那末它们构成的原电池的电动势即也可知。 • 但事实上, 无论是实验测定还是理论计算,都无法确
RT 2F
ln
aCu 2
当 aCu2+ =1 时,实验测得 Cu2+/Cu = 0.337 V;
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同样:当 aZn2+ =1时,测得相应电池的标准电动势 E = 0.7628 (与 H+/H2电极组成的原电池);
但实际在电极 Zn2+/Zn 上发生的是氧化反应:
Zn2 / Zn