文档介绍：电极电势
() ( )
原电池能够产生电流,表明原电池两极间存在电势差,即每个电极都有一个电势,并且两电极的值大小(高低)不同,其差值即为电池的电动势E。
E= φ(正极)- φ(负极)
目前测定电极电势φ的绝对值尚有困难。在实际应用中只需知道φ的相对值而不必去追究它们的绝对值。
解决问题的办法:
国际上统一(人为)规定:氢电极作为标准电极,并规定标准氢电极的电极电势为零。
标准氢电极示意图
未知的测定:标准氢电极与待测电极组成原电池后,测其电池反应的电动势E。
如测:(Cu2+/Cu)=?
解:
(-)Pt|H2(100kPa)|H+(-3)┆┆Cu2+(-3)|Cu(+)
Eθ= (Cu2+/Cu) - (H+/H2)
(Cu2+/Cu) = Eθ
使用标准氢电极不方便,一般常用易于制备、使用方便且电极电势稳定的甘汞电极或氯化银电极等作为电极电势的对比参考,称为参比电极。
甘汞电极(参比电极):其与KCl浓度有关。
饱和甘汞电极: =(V)
1mol/L甘汞电极: =(V)
: =(V)
甘汞电极
如测:  Zn2+/Zn =?
(-)Zn|Zn2+(1mol/L)┆┆KCl(饱和|Hg2Cl2|Hg(+)
测得E=(V)
解:已知饱和甘汞电极的=
∵E= 正- 负
∴负=  Zn2+/Zn =-=-
(a=1,压力p=100kPa)下的一些氧化还原电对的标准电极电势,表中都是按代数值由小到大的顺序自上而下排列的。
根据上述方法,可利用标准氢电极或参比电极测得一系列待定电极的标准电极电势。

0
-
-
φ/V
F2(g)+2eˉ= 2Fˉ(aq)
O2(g)+2H2O+4eˉ=4 OHˉ(aq)
Cu2+(aq)+2eˉ= Cu(s)
2H+(aq)+2eˉ= H2 (g)
Zn2+(aq)+2eˉ= Zn(s)
Na+(aq)+eˉ=Na(s)
电极反应
F2/Fˉ
O2/OHˉ
Cu2+/Cu
H+/H2
Zn2+/Zn
Na+/Na
电对
还原能力逐渐增强
氧化能力逐渐增强
标准电极电势表
表的物理意义和注意事项
1)表中φ代数值按从小到大顺序编排。
φ代数值越大,表明电对的氧化态越易得电子,即氧化态就是越强的氧化剂;φ代数值越小,表明电对的还原态越易失电子,即还原态就是越强的还原剂。
如:
(I2/I-)=。
φ(Cl2/Cl-)=,
φ
φ(Br2/Br-)=,
可知:Cl2氧化性较强,而I-还原性较强。
(2) φ代数值与电极反应中化学计量数的选配无关
φ代数值是反映物质得失电子倾向的大小,它与物质的数量无关。
如:Zn2++2e- = Zn 与 2Zn2++4e- = 2Zn
φ数值相同
(3) φ代数值与半反应的方向无关。
如Cu2++2e- = Cu与Cu = Cu2++ 2e- φ数值相同
IUPAC规定,表中电极反应以还原反应表示(故有称之谓“还原电势”),无论电对物质在实际反应中的转化方向如何,其φ代数值不变。