电极电势dianji dianshi
❶ 标准氢电极 把镀铂黑的铂片插入氢离子活度为1的溶液中,并使压力为101325Pa的氢气不断冲击铂片,就构成了标准氢电极(见图)。氢电极符号为pt|H2(101325Pa)|H+(a+H =1),电极反应为1/2H,(g)→H+ +e。人为规

标准氢电极
定标准氢电极的电极电势为零,并以它为标准来确定其他电极的电极电势。
❷ 电极电势 任意给定电极作为发生还原反应的正极,与标准氢电极作为发生氧化反应的负极组成原电池,因盐桥消除其液接电势,并使给定电极处于标准状态(101325Pa,a离子=1,298K),则原电池的电动势(E)的数值和符号就是该给定电极的标准电极电势,用符号电极表示。若该电极不是处于标准状态,则为非标准态的电极电势,用符号电极表示。
例如,要确定锌电极

电极电势,可组成如下电池:

测得该电池的电动势为0.792V。由于上述电池对应的化学反应,H
2+Zn
2+→Zn+2H
+是不自发的,按电动势的符号惯例,上述电池的电动势应为负值,

(aZ
n2+ =0.1)的电极电势等于-0.792V;又如,确定铜电极Cu|Cu2
+(aCu
2+=0.1)的电极电势,可组成电池:

测得电池电动势为0.342V。该电池对应的化学反应为H
2+Cu
2+→Cu+2H
+,为 一自发反应,所以电池电动势为正值,因此铜电极Cu|Cu
2+(aCu
2+=0.1)的电极电势为+0.342V。
❸电极电势的能斯特公式 对任意 一个电极,其电极反应可以写成如下通式:
氧化态+ne→还原态也极也势的通式为:

式中φ为任意状态下的电极电势,

为标准电极电势。该公式叫电极电势的能斯特公式,它表示了电极电势φ与标准电极电势

及有关反应物活度a间的关系。一些常见电极任25℃时的标准电极电势见下表。
常见电极的标准电极电势 25℃
| 电 极 | /V | 电 极 | /V |
Li|Li+ K|K+ Ba|Ba2+ Ca|Ca2+ Na|Na+ Mg|Mg2+ Al|Al3+ Zn|Zn2+ Fe|Fe2+ Cd|Cd2+ Tl|Tl+ Co|Co2+ Ni|Ni2+ Sn|Sn2+ Pb|Pb2+ (Pt)H2|OH- (Pt)H2|H+ Cu|Cu2+ Cu|Cu+ Ag|Ag+ Hg|Hg22+ | -3.045 -2.925 -2.906 -2.866 -2.714 -2.363 -1.662 -0.763 -0.440 2 -0.4029 -0.336 5 -0.277 -0.250 -0.136 -0.126 -0.8281 0.0000 0.337 0.521 0.799 0.788 | (Pt)O2|H2O,H+ (Pt)O2|OH- (Pt)I2|I- (Pt)Br2|Br- (Pt)Cl2|Cl- (Pt)F2|F- Pb-PbO|OH- Pb-PbSO4|SO2-4 Ag-AgI|I- Ag-AgBr|Br- Hg-HgO|OH- Sb-Sb2O3|H+ Ag-AgCl|Cl- Hg-Hg2Cl2|Cl- Hg-Hg2SO4|SO2-4 (Pt)|Cr3+,Cr2+ (Pt)|Sn4+,Sn2+ (Pt)|Cu2+,Cu+ (Pt)|Fe3+,Fe2+ (Pt)|Tl3+,Tl+ | 1.229 0.401 0.536 2 1.065 1.360 2.87 -0.580 -0.358 -0.152 0.071 1 0.0986 0.152 0.222 4 0.268 0 0.615 -4.08 0.15 0.153 0.771 1.25 |