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电极电位(原理,方法,原电池,电极反应,电池反应)

作者：佚名文章来源：医学全在线点击数更新时间：2007/8/31 11:33:21 文章录入：凌林责任编辑：凌云

（二)标准电极电位的测定

　　参与电极反应的各有关物质均为标准状态（离子浓度为1mol·L-1，气体物质的分压为101.325 kPa)时，其电极电位称为该电极的标准电极电位，用符号表示。欲测定某标准电极的电位，可将该电极与标准氢电极组成原电池，书写时把标准氢电极列于左侧（假定为负极)，将待测电极列于右侧（假定为正极)。用电位计测定该原电池的标准电动势　E^φ，则有

Eφ=_右^－_左＝_侍测－_Ｈ＋／Ｈ_２

　　例2测定Zn ²⁺│Zn电极的标准电位，Zn²⁺/Zn。

　　解：将标准Zn²⁺│Zn电极与标准氢电极组成原电池。

　　Pt│H₂(101.325kPa),H⁺(1mol.L^-1)‖Zn²⁺(1mol.L^-1)│Zn

　　298K时，测得E^φ＝－0.7628(V)。

　　因为Zn ²⁺│Zn电极的电位为负值，低于标准氢电极的电位。所以Zn ²⁺│Zn是极为负极，标准氢电极为正极。其电极反应和电池反应为：

电极反应　　负极Zn→Zn ²⁺+2e^-

正极2H⁺+2e^-→H₂

电池反应　 Zn+2H⁺→Zn ²⁺+H₂

　　例3　测定Cu²⁺│Cu电极的标准电极电位， Cu²⁺/Cu。

　　解：将标准Cu²⁺│Cu电极与标准氢电极组成原电池。

　　Pt│H₂(101.325kPa),H⁺(1mol.L^-1)‖Cu²⁺(1mol.L^-1)│Cu

　　298K时，测得E^φ＝+0.3402(V)。

　　因为Cu²⁺│Cu电极的电位为正值，高于标准氢电极的电位。所以Cu²⁺│Cu电极，标准氢电极为负极。其电极反应和电池反应为，

电极反应　负极H₂→2H⁺+2e^-

正极Cu²⁺+2e^-→Cu

电池反应　H₂+Cu²⁺→2H⁺+Cu

　　（三)标准电极电位表

　　用上述方法不仅可以测定金属的标准电极电位，也可测定非金属离子和气体的标准电极电位。对于某些与水剧烈反应而不能直接测定的电极，可以通过热力学数据用间接的方法计算出标准电极电位。表6-1列出了298k 时，一些物质在水溶液中的标准电极电位。

　　为了正确使用标准电极电位表，将有关问题概述如下：

　　1．在电极反应式氧化型　还原型中，ne表示电极反应的电子数。氧

　　化型和还原型包括电极反应所需的H+，OH^-，H₂O等物质，如

氧化型与还原型是相互依存的。同一种物质在某一电对中是氧化型，在另一电对中也可以是还原型。例如，

　　中是氧化型，在

　　 ( =0.77V)

　　中是还原型。所以在讨论与Fe2+有关的氧化还原反应时，若Fe2+是作为还原剂而被氧化为Fe3+，则必须用与还原型的Fe2+相对应的电对的　值（0.77V)。反之，若Fe2+是作为氧化剂而被还原为Fe，则必须用与氧化型的Fe2+相对应的电对的　值(-0.88V)。

2．表6-1采用的电位是还原电位。不论电极进行氧化或还原反应，电极电位符号不改变。例如，不管电极反应是Zn→Zn²⁺+2e^-还是Zn²⁺+2e^-→Zn，Zn²⁺　│Zn电极标准电极电位值均取-0.7628V。　

　　愈高，表示该电对的氧化型愈容易接受电子，氧化其它物质的能力愈强，它本身易被还原，是一个强氧化剂，而它的还原能力愈弱；愈低，表示该电对的还原型愈容易放出电子，还原其它物质的能力愈强，它本身易被氧化，是一个强还原剂，而它的氧化型的氧化能力愈弱。

　　电极反应式左方的氧化型可作氧化剂，右方的还原型可作还原剂。氧化型在表的愈下方就是愈强的氧化剂；还原型在表的愈上方就是愈强的还原剂。因此，在不同的氧化剂或在不同的还原剂之间进行强弱比较时，根据标准电极电位的数值可以明确地判断它们的强弱。例如，在表上所列的各物质中，F2是最强的氧化剂，k 是最强的还原剂。

　　4．标准电极电位值与电极反应中物质的计量系数无关。例如，Ag⁺│Ag电极的电极反应写成，若写成。?（Ag⁺/Ag)仍是+0.7996V,而不是2*0.7996V.