首页 百科知识 影响电极电势的因素

影响电极电势的因素

时间:2023-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:电极电势的大小,首先取决于电极的本性,它是通过标准电极电势E■来体现的。其次,溶液中离子的浓度、温度等的改变都会引起电极电势的变化。它们之间的定量关系可由能斯特方程式来表示。此方程表明电极反应中有关物质在任意浓度时的非标准状态电极电势E与标准电极电势E■的关系。而且浓度的方次应等于他们在电极反应中的系数。如电极反应3.若电极反应中有气体参加,则气体用分压表示。

标准电极电势是在标准状态下测定的,如果条件改变,则电对的电极电势也随之发生改变。

(一)能斯特方程式

电极电势的大小,首先取决于电极的本性,它是通过标准电极电势E■来体现的。其次,溶液中离子的浓度(或气体的分压)、温度等的改变都会引起电极电势的变化。它们之间的定量关系可由能斯特(Nernst)方程式来表示。

对于任意一个电极反应可用以下形式表示:

Ox+ne■■■Re

式中,Ox代表氧化型,Re代表还原型。则它们之间的定量关系能斯特方程式表示为:

式中,E为电对在热力学温度T及某一浓度(或气体的分压)时的电极电势(V);E为标准电极电势(V);R为气体常数8.3143J·K—1·mol—1T为绝对温度K;F为法拉第常数(F=96500C·mol—1);n为电极反应中得失的电子数;(8-2)式称为Nernst方程式。此方程表明电极反应中有关物质在任意浓度(或气体的分压)时的非标准状态电极电势E与标准电极电势E的关系。

由于温度对电极电势的影响较小,而一般化学反应又在常温(298.15K)下进行,若在298.15K时,将自然对数变换为以10为底的对数,并将RF等常数代入,则能斯特方程式可写为:

此式称为电极反应的Nernst方程。式中,n为电极反应中电子的转移数。

在应用Nernst方程时要注意以下几点:

1.Nernst方程中c(Ox)氧化型浓度是指参加电极反应的氧化态一方所有物质相对浓度幂的乘积;c(Re)还原型浓度是指参加电极反应的还原态一方所有物质相对浓度幂的乘积。而且浓度的方次应等于他们在电极反应中的系数。如电极反应

2.纯固体、纯液体和H2O(1)的浓度为常数,以1代入。如电极反应

上例中H2O(l)的浓度未写入Nernst方程。

3.若电极反应中有气体参加,则气体用分压表示。压力在使用SI单位制时,一定要将分压值除以标准压力p之后,再代入Nernst方程进行计算。如电极反应

4.注意n代表电极反应中电子的转移数。如,在电极反应

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈