电极电势产生的根 Potential 把食属置于其盐溶液中时,盒属 Potential 面层的正离子受水分于的极性作用 入溶液的倾向,使得金属因存在 剩的电子而带负电荷。金属活波 溶液中金属高子浪度越小,这种倾向 越大,与此同时,溶液中的金属正高 子也有与金属面的自由电子结合成 中性原子而沉积于金属来面的倾向 导政金属带正电荷。金属越不活波 溶液中金属高子浓度超大,这种倾向 越大,当两个相反的过覆这率相等 电池电动势可看作是两个电极的电势之差 时,在金属面与附近溶液中将会建MM叶+ne 立如右图所示的平衡 此时,盒属上的自由电于 F和 标准氢电极 溶液中的正高子由于静电吸引而 单个电极的电势无法直测 Pt, Hi(g, I bar)I H(a=1) 录搞在固一浪界面附近,从而形 量所以需选定一个标准电极 成一个类似于电容的双电层 将其电极电势定义为零,从而可 由于双电层的形成,在金属和 确定其他各种电极电势的相对值 HyE.I bun 液之闻便存在一个电势差这就 应是养 披PAC例选择标准电 是该金属电极的平衡电势,或称 顺作为理想的标准电极,将其电 为电极电势以符号E示。如 单位是v 电势规定为零。其电极反应为 电化学体系的特点是:自发 2H*(Imol-dr)+2e-=H,(Ibar) Ern =0 S.H.E oboes of Hgk 超意双电展(~10m)、超强电场 双电层的形成示意图 E的右下角注明氧化态和还原态。一般先写氧化态,再写还 态,并简称“电对。右上角0代标准态 电极电势的测量 与标准氩电极构成右国所示 池,测得: E=0.340V E极:Cu2++2e=Cu Cu tag) )负极:H+2c=H2 电池反应:Cu3++H2=2H+Cu 参与电极反应的督物质均 理=Ex-En=0.340V 处于标准态时的电极电势 称为标准电极电势,有的 =0.340V 书称为标准氧化还原电势4 电池电动势可看作是两个电极的电势之差 − + M Mn+ + ne− 溶解 沉积 ¾ 电极电势产生的根源 把金属置于其盐溶液中时，金属 表面层的正离子受水分子的极性作用， 有进入溶液的倾向，使得金属因存在 过剩的电子而带负电荷。金属越活波， 溶液中金属离子浓度越小，这种倾向 越大。与此同时，溶液中的金属正离 子也有与金属表面的自由电子结合成 中性原子而沉积于金属表面的倾向， 导致金属带正电荷。金属越不活波， 溶液中金属离子浓度越大，这种倾向 就越大。当两个相反的过程速率相等 时，在金属表面与附近溶液中将会建 立如右图所示的平衡。 此时，金属上的自由电子和 溶液中的正离子由于静电吸引而 聚集在固－液界面附近，从而形 成一个类似于电容器的双电层。 由于双电层的形成，在金属和溶 液之间便存在一个电势差。这就 是该金属电极的平衡电势，或称 为电极电势，以符号E表示。如 EZn2+/Zn等，单位是V。 电化学体系的特点是：自发 的电荷分离、形成界面电位差、 超薄双电层(∼10−10m)、超强电场 (1010 V⋅m−1)等。 双电层的形成示意图 ¾ 标准氢电极 Pt, H2(g, 1 bar) | H+ (a = 1) 单个电极的电势无法直接测 量。所以需选定一个标准电极， 将其电极电势定义为零，从而可 确定其他各种电极电势的相对值。 按IUPAC惯例，选择标准氢电 极作为理想的标准电极，将其电 极电势规定为零。其电极反应为： 2H+ (1mol⋅dm−3) + 2e− = H2 (1bar) Eθ H+/H2 = 0 V E的右下角注明氧化态和还原态。一般先写氧化态，再写还原 态，并简称“电对”。右上角θ代表标准态。 S.H.E ¾ 电极电势的测量 Cu2+ (1mol⋅dm−3) + 2e− = Cu 与标准氢电极构成右图所示 电池，测得: Eθ 池 = 0.340 V 正极：Cu2+ + 2e− = Cu 负极：2H+ + 2e− = H2 电池反应：Cu2+ + H2 = 2H+ + Cu −) E池 θ = Eθ Cu2+/Cu − Eθ H+/H = 0.340 V 2 所以， Eθ Cu2+/Cu = 0.340 V 参与电极反应的各物质均 处于标准态时的电极电势 称为标准电极电势，有的 书称为标准氧化还原电势。 MnO +0.56 4 - +e= MnO4 Mn(VII)/Mn (VI) 2- I2+2e=2I +0.54 - I2 /I￾O2+2H2O+4e=4OH +0.40 O - 2/OH￾Cu +0.34 2+ Cu +2e=Cu 2+/Cu Sn +0.15 4++2e= Sn2+ Sn4+/Sn2+ S+2H +0.14 + S/S +2e=H2S 2- 2H 0.00 + H+/H2 +2e=H2 Pb -0.13 2+ Pb +2e=Pb 2+/Pb Sn -0.15 2+ Sn +2e=Sn 2+/Sn Ni -0.23 2+ Ni +2e=Ni 2+/Ni Fe -0.45 2+ Fe +2e=Fe 2+ /Fe Cr -0.74 3+ Cr +3e=Cr 3+ /Cr Zn -0.76 2+ Zn +2e=Zn 2+ /Zn Al -1.66 3+ Al +3e=Al 3+ /Al Mg -2.73 2+ Mg +2e=Mg 2+ /Mg Na -2.71 + Na +e=Na + /Na Ca -2.87 2+ Ca +2e=Ca 2+ /Ca Sr -2.89 2+ Sr +2e=Sr 2+/Sr Ba -2.90 2+ Ba +2e=Ba 2+/Ba K -2.93 + K+/K +e=K Li -3.04 + Li +e=Li +/Li 氧化态/还原态 氧化态+e=还原态 Eø 电极 电对平衡式* /V 水溶液中的标准电极电势 Eθ (298 K)