科普下标准电极电势的定义 标准电极电势表(标准电极电势是指)

4.4氧化还原反应和能源的开发利用

4.4.3.4能斯特方程

对于一般化学反应A(氧化态)+NE-B(还原态)

电极电位φ和标准电极电位φ之间的关系可以用能斯特方程表示。

能斯脱方程

有的教材把对数部分写成还原/氧化态，把标准电极电位后的加号写成减号。

能斯特是德国化学家，但他的名声受到了玷污，主要与战争有关。

能斯特方程的注记:

1)n是半反应中获得或失去的电子数(能斯特方程适用于半反应，而不是完全电池反应)

2)氧化态(或还原态)是基于半反应中每种物质的化学计量数。

3)在电极反应中，如果物质是气体，用相对分压P/P表示。

4)纯液体和固体在公式中不表示(实际在公式中表示，但其值为1)

5)当H+和OH-用于参与反应式时，它们的相对离子浓度包含在式中。

并且氢离子和氢氧根离子应该包括在该配方中。

注意不要忘记化学计量在能斯特方程中是作为一个指数出现的。

电极电位的影响因素:浓度和酸度

浓度对电极电位的影响

当氧化态浓度增加(还原态浓度减少)时，电极电位增加；随着还原态的浓度增加(氧化态的浓度降低)，电极电位降低。

在与H+/OH-的电极反应中，酸度的变化会影响电极电位。

别忘了索引，新手最容易犯的错误。

4.4.3.5电极电位的应用

1)计算原电池电动势

当电极中的物质处于标准状态时，电池中的电极电位为正，代数值大，为负，代数值小。原电池的标准电动势为:

E = φ(正极)-φ(负极)

当电极中的物质处于非标准状态时，先用能斯特方程计算正负电极的电极电位，再计算原电池的电动势:

E=φ(正极)-φ(负极)

2)比较氧化剂/还原剂的相对强度。

φ值越大，电对的氧化态越容易得到电子，即氧化态是更强的氧化剂；

φ值越小，处于电对还原态的电子越易挥发，即处于还原态的还原剂越强。

举例:比较三种元素氯、溴、碘的氧化性和负离子的还原性。

φө(Cl2/Cl-)=1.358V

φө(Br2/Br-)=1.066V

φө(I2/I-)=0.5355V

可以得出结论，Cl2具有最强的氧化性，I-具有最强的还原性。

3)判断氧化还原反应的方向

δRGM是系统做非体积功的那部分能量。

δRGM = w非体积

在原电池中，非体积功是电功。

w非体积=-nFE(F是1摩尔电子的电荷)

δRGM =-NFE =-NF(φ正极-φ负极)

E & gt0，δ RGM

当E=0，δRGM = 0时，反应处于平衡状态。

E & lt0，δ RGM >: 0，反应在相反方向自发进行。

标准电极电位和电极电位不一定相等。

上面的化学反应方程式中，氯被还原，所以氯是正的，Mn2+被氧化，所以是负的。判断正负极后，用正极减去负极，就是电动势。

4)确定氧化还原反应的程度。

化学反应的程度用标准平衡常数来表示。

范霍夫方程的变形

示例:

k值极高，说明反应很彻底。

课堂练习:

想想这是哪个答案。

下一节是关于能量的知识。