电极电势详解:金属-溶液氧化还原反应原理
什么是电极电势?
电极电势是金属与溶液中离子之间的氧化还原反应产生的电势。以锌(Zn)和铜(Cu)为例,我们可以通过以下步骤来解释电极电势的产生: 1.锌电极:当锌电极浸入含有Zn^2+离子的溶液中时,锌原子形成失去电子。
变成Zn^2+离子进入溶液。
这是一个氧化过程。
该过程可以用以下化学方程式表示: $$Zn(s)\rightarrowZn^{2+}(aq)+2e^-$$ 在此过程中,锌电极由于接受电子而带负电。
2、铜电极:当铜电极浸入含有Cu^2+离子的溶液中时,Cu^2+离子从溶液中吸收电子,变成铜原子,沉积在电极上。
这是一个还原过程。
这个过程可以用下面的化学方程式表示: $$Cu^{2+}(aq)+2e^-\rightarrowCu(s)$$ 在此过程中,铜电极由于失去了电子而带正电。
3、电极电位产生:当锌电极和铜电极用导线连接时,电子从锌电极流向铜电极,形成电流。
这是因为锌电极的电位比铜电极高,电子总是从高电位的地方流向低电位的地方。
该电势差就是电极电势。
这产生了电极电势。
在实际电化学系统中,电极电势的大小可以通过电势系数(也称为电极电势或电极电势)来测量,电势系数是反映电极反应活性的重要参数。
电极电势与电势差是一个概念吗?
请注意,电极电势的测量是基于标准氢电极。与兴奋剂连接后测量功率和电流。
从氢电极通过电流水力发电花CuDoust,然后测试电极比,电势比应为氢。
偏转极应较低。
氢电极的电位为零。
这个负号Electrope作为标准olectrade电势。
但该论证并没有衡量两种电致加热器之间的差异,而是衡量电致性能的差异。
双电极层,不影响电位零点的定义。
电位差必须是双重的。
两个指的是一件事。
电极电势和电动势
要理解电极电势和电矩,首先要明确的是,绝对电极电势是指溶液双峰的电极-电极层的分布。然而,由于技术限制,这种潜在的绝对变化无法直接测量。
相对电极电位是根据相对参考电极(例如标准氢电极)测量的。
就电极电位而言,电极系统是该电极系统相对于其他电极系统之间的差值,参比电极的存在使得可以测量该差值。
相对电位变化实际上与绝对电极方差一致。
电池的电动势定义为电池两端无电流流动时的电压差。
对于可逆电池来说,电池的电动势与电池的反应自由度有关。
当可逆电池的电流为零时,电池两端的电位差就是其电动势。
标准条件下,电动力矩测量通常采用标准氢电极(it)作为负极,待测电极作为电池正极。
标准氢电极是世界上通用的参比电极,其电极电位定义为零。
由标准氢电极和需要测试的电极组成的电池可以从待测电极的电极电位得到。
如果待测电极处于标准条件下,其电动势称为标准电矩。
标准氢电极浸入镀有铂片、氢离子活度为1mol/L的溶液中。
其电化学性能极其稳定。
对于任何给定的电极,其电极反应可以表示为氧化态(O)粒子与还原态(R)粒子之间的反应。
电极的平衡电位可以通过测量标准氢电极来获得,或者计算出来。
能量方程用于计算电极电势,涉及的参数包括活度(A)和电子转移数(z)。
电池的电动势是电极两个平衡电极之间的电压差。
例如,丹尼尔电池由铜和锌两个可逆电极组成。
通过测量可以得到电池的电动势。
此时采用标准电池(如Westton标准电池)进行测量,以保证电池正确的电动力矩。
电池的电动势定义为两个电极的平衡电极电势之差,而不是单个电极处的电势降。