的周围发生如下的平衡:H2(p)—>2H'(1.0 mol kg)+2e。这时产生在标准 氢电极和硫酸溶液之间的电势,称为氢的标准电极电势。将它作为电极电势的相 对标准,令 其为零:1n=000V。在任何温度下都规定标准氢电极的电极电势为零(实际 上电极电势同温度有关)。实际上很难制得上述那种标准溶液,它只是一种理想 溶液 (3)标准还原电位( standard reduction potentials) a.用标准氢电极与其他各种标准状态下的电极组成原电池,测得这些电极与标准 氢电极之间的电动势,从而计算各种电极的标准还原电位 b.例如,锌—一氢原电池中锌电极反应为:Zn2++2e ()Zn Znso4(1.0mol-dm)H(1.0 mol-dm )I H2(e)Pt(+) E=0-0=01m1-9mmn=0.763V∴amn=-0763V 铜—氢原电池 ()Pt H2(pe) HCI(I mol- dm)ll CusO4(I mol dm-')I Cu(+) E=q2c-m,=0.34V∴ 0.34V 这样就可以测得一系列金属的标准还原电位 (4)几点说明 a.各标准电极电位依代数值递增的顺序排列,称为电极电位顺序表,简称电位 序。查表时要注意溶液的 pHo ph=0时,查酸性介质表;pH=14时,查碱 性介质表;还有一种生物化学中的电极表是pH=7的电极电位数据 b.在M"++ =M的电极反应中,M”为物质的氧化(Ox)型,M为物 质的还原(Red)型,即:Ox+n Red。所以用Ox/Red来表示电 对,ox/Red称为标准还原电位; c.°的代数值的大小表示电对中氧化型物质得电子能力(或还原型物质失电子 能力)的难易,φ°越正,氧化型物质得电子能力越强;φ°越负,还原型物质 失电子能力越强 d.°的代数值与半反应的书写无关,即与得失电子数多少无关 例如:2H+2 或H l/2H2,其值都是000V。 4.电池电动势(E)与电池化学反应的自由能变化(△Gm)之间的关系( The relationship between cell emf and free-energy change of cell reactions (emf: electromotive force (1)在等温、等压条件下,电池的化学反应的(△Gm)p只作电功时 (△Gm),p=-e=-N(电功率)xt(时间)=-Vt=-QV Q =nE 在标准状况下:△,G盒=-nFe Sample Exercise 1: Calculate the standard free-energy change, AIGm, for the following eaction: 2Br"(aq)+e,(g- Br, ( +2F"(aq) Solution:查表的:y=+287Vm=+16V △Gm=-nFE=-2×96500×1.81=-3.49×105Jmo1=-349 kJ. mol-188 的周围发生如下的平衡：H2( p ) 2H＋ (1.0mol·kg−1 ) + 2e−。这时产生在标准 氢电极和硫酸溶液之间的电势，称为氢的标准电极电势。将它作为电极电势的相 对标准，令 其为零： H /H2  + = 0.00V。在任何温度下都规定标准氢电极的电极电势为零（实际 上电极电势同温度有关）。实际上很难制得上述那种标准溶液，它只是一种理想 溶液。 (3) 标准还原电位（standard reduction potentials） a．用标准氢电极与其他各种标准状态下的电极组成原电池，测得这些电极与标准 氢电极之间的电动势，从而计算各种电极的标准还原电位。 b．例如，锌—— 氢原电池中锌电极反应为：Zn2+ + 2e− Zn (−) Zn  ZnSO4 (1.0mol·dm−3 )  H ＋ (1.0 mol·dm−3 ) | H2 ( p ) | Pt (+) 2 H /H Zn /Zn 2      = − = − 正 负 + + = 0.763V ∴ 2 Zn /Zn  + = −0.763V 铜——氢原电池 (−) Pt  H2 ( p )  HCl (1 mol·dm−3 )  CuSO4 (1 mol·dm−3 )| Cu (+) 2 Cu /Cu H /H2    = − + + = 0.34V ∴ 2 Cu /Cu  + = +0.34V 这样就可以测得一系列金属的标准还原电位 (4) 几点说明： a．各标准电极电位依代数值递增的顺序排列，称为电极电位顺序表，简称电位 序。查表时要注意溶液的 pH。pH = 0 时，查酸性介质表；pH = 14 时，查碱 性介质表；还有一种生物化学中的电极表是 pH = 7 的电极电位数据； b．在 Mn+ + ne − M 的电极反应中，M n+为物质的氧化（Ox）型，M 为物 质的还原（Red）型，即：Ox + ne Red。所以用 Ox / Red 来表示电 对，φOx / Red 称为标准还原电位； c．φ 的代数值的大小表示电对中氧化型物质得电子能力（或还原型物质失电子 能力）的难易，φ 越正，氧化型物质得电子能力越强；φ 越负，还原型物质 失电子能力越强； d．φ 的代数值与半反应的书写无关，即与得失电子数多少无关。 例如：2H+ + 2e− H2，或 H+ + e− 1/2H2，其 H /H2  + 值都是 0.00V。 4．电池电动势 ( )与电池化学反应的自由能变化（ΔrG m）之间的关系（The relationship between cell emf and free-energy change of cell reactions）（emf: electromotive force） (1) 在等温、等压条件下，电池的化学反应的(ΔrG m)T, p 只作电功时： (ΔrG m)T, p = − wele = −N (电功率)t (时间) = −I·V·t = − Q·V V = ε ， Q = nF ， ∴ (ΔrG m)T, p = −nFε 在标准状况下：ΔrG m = −nFε Sample Exercise 1：Calculate the standard free-energy change, ΔrG m , for the following reaction： 2 2Br aq F g ( ) ( ) − + Br l 2F aq 2 ( ) ( ) − + Solution：查表的： F (g)/F 2  − = +2.87V Br (l)/Br 2  − = +1.06V ∴  = F (g)/F 2  − − Br (l)/Br 2  − = + − = 2.87 1.06 1.81V ∴ ΔrG m = −nFε = −2965001.81 = −3.49105 J·mol−1 = −349 kJ·mol−1