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1、电极电势的能斯特方程1返返 回回9.4 电极电势的能斯特方程电极电势的能斯特方程CuCuZnZnCu22CuCuCuZnZnZnZnCu2222,负正左右ZnZnCuCuCuZnZnZnCuCuE2222)(、电极电势电极电势与界面电势差 （相序） 电极电势的能斯特方程2) 1()3 .101,()(2HaHKPaPgHPt 镀铂黑）（VHH0待测电极1)(,2HaHPHPt电极结构：规定：任何温度下，对于任意电极作为正极，氢电极作负极2.标准氢电极和任意电极电势为氢标准电极待测E待测EZnZnCuCuE22 529p注意： 为还原电势标准电极电势表为强度因素 （氧化反应） （还原反应） 电极
2、电势的能斯特方程3CuCuCuCu22FRT2)Cu(12aZnZnZnZn22FRT2)Zn(12a两个例子： ln ln 二、电极电势的能斯特方程e2-1还原态氧化态 n12氧化态还原态lnnFRTOln05915. 0n12氧化态还原态对于任意一个电极： OlnRTnF- 21还原态氧化态=298K时： - 电极电势的能斯特方程4三、可逆电极的种类 ,nM s Ma lMneMnlnnnnnMnMMMMRTanF 金属电极 a . 电极结构 b . 电极反应C . 能斯特方程Hg，K(a)K+ (a) Na(Hg)(a)Na+ (a) 1.第一类电极（有一个相界面）电极电势的能斯特方程5
3、 aHpHPt12,222HeH2222ln2HHHHHHapfaFRT 气体电极b. 电极反应C . 能斯特方程a . 电极结构电极电势的能斯特方程6 aClgpClPt,12CleCl222)(ln22222pfaaFRTClClClClClCl 例： a . 电极结构 b.电极反应C . 能斯特方程注意： 参加电极反应的气体不是气相中的分子，而是气体溶解于液相中的分子，气体压力为达到溶解平衡时液相内气体的压力。 气体的平衡电极电势与导体无关，而实际过程中与电极的状态有关，如氢电极采取镀铂黑电极。电极电势的能斯特方程7 aKClsClHgHg22,ClHgClHg2221ClHgClHgH
4、gClHgaFRTln2222 甘汞电极 a . 电极结构 b . 电极反应C . 能斯特方程 2.第二类电极（有两个相界面）33dm1mol. 0 ,dmmol三种：饱和，1参比电极在298K时分别为：0.2415，0.2801，0.3331mV 电极电势的能斯特方程8a.电极结构 aClC1lAg,Ag金属及难溶盐电极银氯化银电极-1ClAgeAgCl1-CllnaFRTb.电极反应 C. 能斯特方程 aHgHgOHO,2OH2eOHO2HgHg-OHlnaFRTa. b. C. 电极电势的能斯特方程932,Fe/PtFe2,Cu/PtCu42,Sn/PtSn4636,/PtCNFeCNF
5、e23FeeFennnnnMMMMManM/alnFRT3.第三类电极 b c a .参加氧化还原反应在同一相中（氧化还原电极）电极结构电极反应能斯特方程电极电势的能斯特方程10OHMnOMnO,2422422224MnOH OeMnOOH244ln2MnOOHaaFRT a. b. c. 电极电势的能斯特方程11左右EGE, 0,左右GE, 0,左右规则: 若为负,正向自发进行,对外作电功 为正,逆向自发进行,不对外作功四、各类电池电动势的计算1. 化学电池电动势的计算或根据电池的能斯特方程计算电极电势的能斯特方程12ClAgClAg,AgAgAgAgCleAgClClAgClAgAgClA
6、gAgClaFRTln例：电极， 电极反应： 同样该电极可写为：AgClClAgeAgAg电极电势的能斯特方程13lnAgAgAgAgAgRTaFlnlnlnAgClAgAgAgAgspAgClAgRTaFRTRTKaFF)(ClspAgaKaln()AgClspAgAgAgRTKAgClF 将式比较：电极电势的能斯特方程14)(ln2424PbSOKFRTspPbPbPbPbSO)(ln2222222ClHgKFRTspHgHgHgClHg)(ln242242PbSOKFRTspPbPbOPbSOPbO 电极电势的能斯特方程15MaMaMMnn)()(21)( ,)()(122313aaAg
7、aAgNOaAgNOAg3.浓差电池电动势的计算 第一类浓差电池（双液电解质）AgaAgeaAgAg)()(2112lnlnRTaFRTaF左左右右电极反应： 电极电势的能斯特方程16)()(12aAgaAg1212lnlnaaFRTaaFRTEE左右AgAgClaClaClAgClAg,)()(,21电池反应： eAgClClAgClAgeAgCl)()(21aClaCl12lnRTaEFa21,0aaE正极：负极： 所以，只有电极电势的能斯特方程17 Pt,PHaHClPH,Pt221212HP2H2e 212H2eHP 2212PHPH21PPln2FRTE 第二类浓差电池（单液电池）负
8、极 正极 电 池反应P(1)P(2)电极电势的能斯特方程18 21aHgZnaZnClaHgZn21aHgZnaHgZn21aaln2FRTE 电池反应 电极电势的能斯特方程19 有两个电池串联而成（反极相联） 可以看成如下两个电池串联而成：(a2 a1) Na(Hg)(a)NaCl(a1)AgCl(s)Ag(s) Na(Hg)(a)NaCl(a2)AgCl(s)Ag(s) 第一个电池中的反应是： Na(Hg)(a)AgCl(s)Ag(s)NaCl(a1)第二个电池中的反应是：Ag(s)NaCl(a2)Na(Hg)(a)AgCl(s) 串联后整个电池反应为： NaCl(a2)NaCl(a1)
9、12lnaaFRT Emf电极电势的能斯特方程201液体接界电势 2液体界面间的电迁移 设通过电量1mol五液体接界电势与盐桥 3132Ag AgNOaAgNOaAg( )21aa 迁移阳向负极迁移阴向正极231321aNOtaNOtaAgtaAgt 电极电势的能斯特方程21323112NOaNOaRTlntAgaAgaRTlntG12tttaalnFRTttEFEG2,1，液液所以 整个变化3.液体接界电势的计算电极电势的能斯特方程22盐桥的构成：饱和KCl溶液加3%琼脂凝聚而成对盐桥的要求：A高浓度B正负离子迁移数尽量接近C 盐桥溶液不能发生化学反应，也不参加电极反应机理4.盐桥的作用盐桥
10、能减低接界电势的机理是由于盐桥中电解质的正、负离子的迁移数十分接近，且构成盐桥的溶液中电解质浓度远远大于两极电解质溶液的浓度。盐桥中的K+和Cl- 便以等速度向二侧电极溶液中扩散，在盐桥两侧形成两个数值几乎相等而电势相反的接界电势，使净接界电势降得很小而忽略不计。 电极电势的能斯特方程231.求热力学函数的变化2.判断氧化，还原反应3.测溶液pH值六.电池电动势测定的应用电极电势的能斯特方程24Pt甘汞电极 醌氢醌oxox2RedRedHaEln0.6995V0.05916VpH2a aRTEF氢醌醌oxHRedaaE0.6995V,pHlga 醌氢醌，EE0.6995V0.05916VpH0.2801V0.4194E/VpH0.5916E 醌甘汞氢醌醌氢醌电极： 其中 电极电势的能斯特方程25 作业P454:10；P466：16、19 预习第十章应用电化学（P454）
电极电势的能斯特方程课件
