电化学原理-吴金平-2019第二章204-1-wu精品教育文档

或 ： Z nSZ n 2 2e Z nZ nZ n 2 Z ne Z n
2 F
2 F F
Zn
或 ：ZnSe
Zn2
Zn
F 2F
可逆电极的（平衡）电极电位：
例
Zn2(S)2e(Z n) 沉 溶 淀 解 Zn
电极反应： M n (a M n + ) n e (M ) M (a M = 1 )
或简写成：
M nne M
M /M n+

o M /M n+
RT nFlnaM n+
决定电位 值的阳离 子活度
电极反应的特点：阳离子的溶解或沉积
2、第二类可逆电极——阴离子可逆电极
金属及其难溶盐插入与该难溶盐具有相同阴离子的可溶性 盐溶液中所组成的电极. M/MX(s),YX（S）。例如：
电化学原理
第二章 电化学热力学
§2.1相间电位和电极电位 §2.2电化学体系 §2.3平衡电极电位 §2.4不可逆电极
§2.３平衡电极电位
一、电极的可逆性 二、可逆电极的电位 三、可逆电极类型 四、标准电极电位和标准电化序
一、电极的可逆性
可逆电极必须同时具备如下两个条件：
（１）电极反应可逆（化学可逆，物质可逆）
若参比电极为氢标电极（SHE），即：
R
SHE
0
M /M n +E +S H EE
若 将 参 比 电 极 作 为 电 池 的 正 极 ： M|M n+(aM n)||参 比 电 极 R
E R M /Mn+ M /Mn+ R E
M /M n +S H EE E
或 ： MS
M
e
Z n2
Z n
F
2F
Z n
定 义 平 衡 电 极 电 位 ： Z n/Z n2 =Z nSF e Zn/Zn2
Zn2
Zn
2F
Z n 2 +(a Z n 2 +)2 e 氧 还 化 原 Z n (a Z n)
2 Fa C u a Z n 2 +
2 Fa Z n a C u 2 +
E C u /C u 2 Z n /Z n 2
平衡电极(相对)电位的测量：
将待测电极与参比电极构成可逆电池：
参比电极R||Mn+(aMn)|M 测量出该电池的电动势E
E M/Mn+ R
M/Mn+ E+R
H gH g2C l2(s),K C l(a C l); A gA g C l(s),K C l(a C l);
P bP b S O 4(s),S O 42(a S O 42 )
电极反应：
A g C l(s ) e A g C l (S )
控制电 位大小
是阴离
A g /A g C lA g /A g C l R F T ln a C 1 lA g /A g C l R F T ln a C l-
相 间 转 移 达 平 衡 ： Z S n 2 e Z n Z n
2F S
S
Zn2
Zn2
eZn eZnFZn
M
Zn
Zn
平 衡 条 件 ： 2 F (Z n S ) Z n 2 2 e Z n Z n
平衡电极电位：
R/O
o R/O
RTlnaO nF aR
————能斯特电极电位公式
可逆电极电位与可逆电池的电动势：例：
()Zn| ZnSO4(aZn2)||CuSO4(aCu2)|Cu(+)
阳极（－） :
Zn
Zn2 2e

Zn/Zn2
阴极（＋） : Cu2 2e
Cu
Zn/Zn2
Zn2 Zn
电极反应：
Z n2(aZ n2)2e 氧 还 化 原 Z n(aZ n)
平衡电极电位：
Zn/Zn2

Zn/Zn2
RTlnaZn2 2F aZn
可逆电极的电位一般式：
电极反应：
O(aO)+ne 氧 还 化 原 R(aR)
M n(S)2e(M ) 还 原 M 氧 化
（２）电极处于平衡或准平衡条件下工作 （热力学可逆，能量可逆）
平衡条件：
V氧化V还原0
准平衡条件： V氧化V还原0
可逆电极是平衡电极
二、可逆（平衡）电极的电位：
例：
Zn2(S)2e(Zn) 沉 溶 淀 解 Zn
三、可逆电极类型（四类）
1、第一类可逆电极——阳离子可逆电极
由金属浸在含有该金属离子(阳离子)的可溶性盐溶液 中所组成的电极，又称为阳离子可逆电极: （M/Mn+）
Z n Z n S O 4 ( a Z n 2 ) ;C u C u C l ( a C u 2 ) ;A g A g N O 3 ( a N O 3 )
Z n 2 Z n 2 R T l n a Z n 2 ; Z n Z n R T l n a Z n
Zn/Zn2

ZnzZnRTlnaZnz 2F 2F aZn
2F Zn/Zn2
Zn2
Zn
Biblioteka Baidu2 RF Tlnaa Zn/Zn2
子活度
电极反应表观特点：阴离子在界面间的溶解或沉积， 电极反应的实质: 进行可逆的氧化还原反应的仍是金属离子。
金属/金属难溶盐电极电位的另一种认识
难 溶 盐 溶 解 反 应 ： A gC l(s) A g+C l(A ) 金 属 离 子 沉 淀 (还 原 )：A g+e A g (B )

Cu/Cu2
电池反应：Zn＋Cu2
Zn2＋Cu E
Cu/Cu2
Zn/Zn2
Zn/Zn2+
Zn/Zn2+
RT 2F
ln aZn2+ aZn
Cu/Cu2+
Cu/Cu2+
RT ln aCu2+
2F
aCu
E E + R T ln a Z n a C u 2 + 或 ： E E R T ln a C u a Z n 2 +