1、電極電勢與電池電動勢,電極電勢 電極電勢的應(yīng)用 電勢法測定溶液的pH值,原電池 primary cell,借助于氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。,丹尼爾電池,原電池的電池反應(yīng),電池反應(yīng) cell reaction (以Cu-Zn原電池為例) 1.電極反應(yīng)：electrode reaction 負(fù)極：(anode ) 發(fā)生氧化反應(yīng) Zn-2e Zn2+ 正極：(cathode) 發(fā)生還原反應(yīng) Cu2+2e Cu 2.電池反應(yīng)： Zn+ Cu2+ Zn2+ Cu 原電池符號： (-) Zn| ZnSO4(c1)CuSO4(c2)| Cu(+),氧化還原電對,氧化還原電對：氧化型及其共軛還

2、原型物質(zhì)構(gòu)成。 氧化型+ne 還原型 氧化型物質(zhì)：處于高價(jià)態(tài) 還原型物質(zhì)：處于低價(jià)態(tài) 電對的符號表示： 1. Cu2+/ Cu Zn2+/ Zn 氧化型/還原型 2. Pt|Fe3+, Fe2+ Pt, H2|H+ 電池電動勢(E)：兩電極之間的電極電勢()差 E=+- -,原電池中常用術(shù)語及表示法,電極電勢 electrode potential,產(chǎn)生：根源是電極上的氧化還原反應(yīng),電極電勢electrode potential,定義：由于靜電吸引作用，在金屬表面和靠近金屬表面的溶液間形成了雙電層，他們之間產(chǎn)生的電勢差，叫電極電勢。 影響因素：電極的本性，溫度，離子濃度等 當(dāng)外界條件一定時(shí)，取

3、決于電極的本性。 金屬電極：取決于金屬的活潑性大小 金屬活潑 溶解傾向大 氧化反應(yīng)強(qiáng) 低 金屬不活潑 沉積傾向大 還原反應(yīng)強(qiáng) 高,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢,測定：定量測定電極電勢，可以定量的比較氧化劑和還原劑的相對強(qiáng)弱。 國際上采用： 標(biāo)準(zhǔn)氫電極（Standard Hydrogen Electrode）為標(biāo)準(zhǔn)電極 2H+2e H2 H+/H2 =0 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢測定條件： 溫度為298.15K，組成電極的有關(guān)離子的濃度為1 mol.L-1 ，若有氣體參加反應(yīng)，則氣體分壓為101.3KPa。符號： 測定方法：將標(biāo)準(zhǔn)氫電極與待測電極組成電池。,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢,注意事項(xiàng)： 1. 是在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的水溶液中測定的，不能

4、應(yīng)用于非水溶液和高溫下的固相液相反應(yīng)。 2.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的數(shù)值和符號，不因電極反應(yīng)的書寫方式而改變。 3.電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電實(shí)施強(qiáng)度性質(zhì)，沒有加合性，其數(shù)值與反應(yīng)系數(shù)無關(guān)。,電極電勢計(jì)算,能斯特方程：Nernst Equation = +(RT/nF) ln(氧化態(tài)/還原態(tài)) 或 = +(2.303RT/nF)lg(氧化態(tài)/還原態(tài)) 當(dāng)溫度為298.15K時(shí)， = +(0.05916/n)lg(氧化態(tài)/還原態(tài)),電極電勢計(jì)算,能斯特方程應(yīng)用注意事項(xiàng)： 1.計(jì)算前，先配平電極反應(yīng)式。 2.電極反應(yīng)式中氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)前的系數(shù)不等于1時(shí)， 則氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)的濃度應(yīng)以該系數(shù)為指數(shù)代入公式。 3.若電極反應(yīng)式中氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)為純固體或純液體（包括水），不必代入方程式中；若為氣體則用分壓表示。 4.若電極反應(yīng)式中，有H+或OH-參加反應(yīng)，則這些離子的濃度也應(yīng)根據(jù)反應(yīng)式寫在方程式中。,練習(xí)：,計(jì)算298.15K時(shí), Fe 3+(1 mol.L-1 ), Fe2+(0.0001mol.L-1 )|Pt 電極的電極電勢。 計(jì)算電極反應(yīng) MnO4- +8H+ +5e Mn2+ +4H2O 在 pH=5 時(shí)此電極的電極電勢。 判斷下列電池（ 298.15K）