可逆電池的電動(dòng)勢(shì)

1、第一節(jié)第一節(jié) 可逆電池和不可逆電池可逆電池和不可逆電池一一、組成可逆電池的必要條件化學(xué)反應(yīng)必須可逆 能量變化必須可逆 電能 化學(xué)能兩個(gè)兩個(gè)“必須必須”！電解電解電池電池電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)必須必須可逆可逆凈反應(yīng)：2ZnCl2Ag(s)2AgCl(s)Zn(s)原電池-22Cl2Ag(s)2e2AgCl(s)(2eZnZn(s)(總反應(yīng)：總反應(yīng)：2AgCl(s)Zn(s)ZnCl2Ag(s)2電解池-22e2AgCl(s)2Cl2Ag(s)Zn(s)2eZn陰極：陽極：金屬銅和鋅片同時(shí)插入硫酸水溶液所組成的電池金屬銅和鋅片同時(shí)插入硫酸水溶液所組成的電池:1 當(dāng)外加電動(dòng)勢(shì)當(dāng)外加

2、電動(dòng)勢(shì)E外外稍小于電池的電動(dòng)勢(shì)稍小于電池的電動(dòng)勢(shì)E時(shí)，則該電池時(shí)，則該電池起原電池作用，反應(yīng)如下：起原電池作用，反應(yīng)如下： 負(fù)極負(fù)極(鋅極鋅極) Zn-2eZn2+ 正極正極(銅極銅極) 2H+2eH2 電池總反應(yīng)電池總反應(yīng) Zn+2H+Zn2+H2Cu片片 Zn片片多孔隔膜硫酸水溶液硫酸水溶液2 當(dāng)當(dāng)E外外稍大于稍大于E時(shí)，則起電解池作用，其反應(yīng)是：時(shí)，則起電解池作用，其反應(yīng)是： 陰極陰極(鋅極鋅極) 2H+2eH2 陽極陽極(銅極銅極) Cu-2eCu2+ 電池總反應(yīng)電池總反應(yīng) 2H+CuCu2+H2發(fā)生的電池反應(yīng)不同，則電池經(jīng)放電、充電一個(gè)循發(fā)生的電池反應(yīng)不同，則電池經(jīng)放電、充電一個(gè)循

3、環(huán)之后，電池中作用物質(zhì)的變化不可能恢復(fù)到原來環(huán)之后，電池中作用物質(zhì)的變化不可能恢復(fù)到原來狀態(tài)。上述電池不具備可逆電池的條件。狀態(tài)。上述電池不具備可逆電池的條件。有下列任一情況者即為不可逆電池：有下列任一情況者即為不可逆電池：1. 有一個(gè)有限電流通過電極。有一個(gè)有限電流通過電極。 2. 放電與充電時(shí)，電池反應(yīng)不同。放電與充電時(shí)，電池反應(yīng)不同。 3. 其它過程為不可逆過程。例如丹尼爾電池離子擴(kuò)散其它過程為不可逆過程。例如丹尼爾電池離子擴(kuò)散過程為不可逆過程，是不可逆電池，過程為不可逆過程，是不可逆電池， （1）電池放電時(shí)）電池放電時(shí) Zn2+ CuSO4溶液溶液（2）電池充電時(shí)）電池充電時(shí) Cu2+

4、 ZnSO4溶液溶液遷入遷入二、可逆電池的書面表示法1. 左左邊為負(fù)極，起邊為負(fù)極，起氧化氧化作用；作用； 右右邊為正極，起邊為正極，起還原還原作用。作用。2. “|” 或或 “，”表示相界面，有電勢(shì)差存在。表示相界面，有電勢(shì)差存在。3. “|”表示鹽橋，使液接電勢(shì)降到可以忽略不計(jì)。表示鹽橋，使液接電勢(shì)降到可以忽略不計(jì)。4. “”表示半透膜。表示半透膜。5. 要注明溫度，不注明就是要注明溫度，不注明就是298.15 K；要注明物態(tài)，要注明物態(tài)， 氣體要注明壓力；溶液要注明濃度。氣體要注明壓力；溶液要注明濃度。6. 氣體電極和氧化還原電極要寫出導(dǎo)電的惰性電極，氣體電極和氧化還原電極要寫出導(dǎo)電的惰

5、性電極， 通常是鉑電極。通常是鉑電極。根據(jù)以上慣例，則圖根據(jù)以上慣例，則圖2.2所示的原電池裝置便可簡(jiǎn)寫成：所示的原電池裝置便可簡(jiǎn)寫成： )Zn(s)ZnSO4(a1)CuSO4(a2)Cu(s)(+或或 )Zn(s)Zn2+(aZn2+)Cu2+(aCu2+)Cu(s)(+或或 )Zn(s)，ZnSO4(a1)CuSO4(a2)，Cu(s)(+圖圖2.2 銅鋅電池銅鋅電池Zn -+ CuZnSO4(1mol kg-1)CuSO4(1mol kg-1)多孔隔膜多孔隔膜例如：例如：如何由原電池表示符號(hào)寫出其化學(xué)反應(yīng)式？如何由原電池表示符號(hào)寫出其化學(xué)反應(yīng)式？ 先分別寫出左邊電極先分別寫出左邊電極(

6、負(fù)極負(fù)極)進(jìn)行的氧化反應(yīng)和右邊電進(jìn)行的氧化反應(yīng)和右邊電 極極(正極正極)進(jìn)行的還原反應(yīng)，然后相加得原電池反應(yīng)。進(jìn)行的還原反應(yīng)，然后相加得原電池反應(yīng)。例例2.1 寫出下列原電池的電池反應(yīng)：寫出下列原電池的電池反應(yīng)： ) Pt,H2(101325Pa)HCl(a1)AgCl(s),Ag(s)(+解：左邊解：左邊(負(fù)極負(fù)極) H2(101325Pa)2H+(aH+1)+2e 右邊右邊(正極正極) 2AgCl(s)+2e2Ag(s)+2Cl-(aCl-1) （+電池反應(yīng)電池反應(yīng) H2(101325Pa)+2AgCl(s)2Ag(s) +2HCl(a1)如何根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池？如何根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)原

7、電池？先找出化學(xué)反應(yīng)被氧化的物質(zhì)作為原電池的負(fù)極，先找出化學(xué)反應(yīng)被氧化的物質(zhì)作為原電池的負(fù)極，被還原的物質(zhì)作為原電池的正極，然后按上述慣例被還原的物質(zhì)作為原電池的正極，然后按上述慣例寫出原電池符號(hào)。寫出原電池符號(hào)。例例2.2 將下列化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池：將下列化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池： Zn(s)+CuSO2(a1)Zn SO2(a2)+Cu(s) 解：在所給的化學(xué)反應(yīng)中，解：在所給的化學(xué)反應(yīng)中，Zn(s)被氧化，為原電池的被氧化，為原電池的 負(fù)極；而被還原為原電池的正極，所以原電池符負(fù)極；而被還原為原電池的正極，所以原電池符 號(hào)如下：號(hào)如下： )Zn(s)Zn2+(aZn2+)Cu2+(acu2

8、+)Cu(s)(+ 或或 )Zn(s)ZnSO2(a2)CuSO2(a1)Cu(s)(+三、 電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的種類和機(jī)理 一1、界面電勢(shì)差 在金屬與溶液的界面上，由于正、負(fù)離子靜電吸引和熱運(yùn)動(dòng)兩種效應(yīng)的結(jié)果，溶液中的反離子只有一部分緊密地排在固體表面附近，相距約一、二個(gè)離子厚度稱為緊密層； 另一部分離子按一定的濃度梯度擴(kuò)散到本體溶液中，稱為擴(kuò)散層。緊密層和擴(kuò)散層構(gòu)成了雙電層。金屬表面與溶液本體之間的電勢(shì)差即為界面電勢(shì)差。+金屬電極金屬電極擴(kuò)散層緊密層擴(kuò)散雙電層模型擴(kuò)散雙電層模型+ + +金屬1金屬2相間電勢(shì)差（金屬相間電勢(shì)差（金屬金屬接觸電勢(shì)）金屬接觸電勢(shì)）2.2.接觸電勢(shì)差接觸電勢(shì)差電子逸出功電

9、子逸出功( (e e) )不同，逸出電子的數(shù)量不同不同，逸出電子的數(shù)量不同 當(dāng)兩金屬相間不再出現(xiàn)電子的凈轉(zhuǎn)移時(shí)，其間當(dāng)兩金屬相間不再出現(xiàn)電子的凈轉(zhuǎn)移時(shí)，其間建立了雙電層，該雙電層的電勢(shì)差就是接觸電勢(shì)建立了雙電層，該雙電層的電勢(shì)差就是接觸電勢(shì)差，用差，用 接觸接觸表示。表示。 接觸接觸 e,1e,1- -e,2e,2 3、液體接界電勢(shì)差、液體接界電勢(shì)差(liquid potential)+_Ag+(慢慢)NO3(快快)AgNO3(a1)AgNO3(a2)a1 a2+_AgNO3HNO3Ag+(慢慢)H+(快快)兩液相間形成的電勢(shì)差即為液體接界電勢(shì)差，由于它是兩液相間形成的電勢(shì)差即為液體接界電勢(shì)差

10、，由于它是因離子擴(kuò)散速度不同而產(chǎn)生的，故又稱擴(kuò)散電勢(shì)因離子擴(kuò)散速度不同而產(chǎn)生的，故又稱擴(kuò)散電勢(shì)(diffusion potential)，以以 表示，表示，其大小一般不超過其大小一般不超過0.03V。擴(kuò)擴(kuò) 4、電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生E = E = 接觸接觸 + + - - + + 擴(kuò)散擴(kuò)散 + + + +414( ) Cu | Zn | ZnSO ( ) CuSO |( )| Cua接觸接觸- -擴(kuò)散擴(kuò)散+ +1、對(duì)消法測(cè)定電動(dòng)勢(shì)的原理圖（自學(xué)）E=(R0+Ri)IU=R0I當(dāng)R0時(shí)，有：R0+RiR0EU四、原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定2、標(biāo)準(zhǔn)電池結(jié)構(gòu)圖電池反應(yīng)：(-) Cd(Hg)Cd2+Hg(l)+2e-(

11、+)Hg2SO4(s)+2e-2Hg(l)+SO42-凈反應(yīng)：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2OCdSO48/3H2O(s)+Hg(l)()(,38)()4224lHgSOHgOHCdSOHgCd飽和溶液2.1 反應(yīng)吉布斯自由能變化值與原電池電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系反應(yīng)吉布斯自由能變化值與原電池電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系 恒溫恒壓條件下，體系經(jīng)歷一可逆過程，其吉布斯自恒溫恒壓條件下，體系經(jīng)歷一可逆過程，其吉布斯自由能減少等于對(duì)外所作的最大有效功由能減少等于對(duì)外所作的最大有效功。如果此過程。如果此過程(或反或反應(yīng)應(yīng))能在始末態(tài)相同的原電池中可逆地進(jìn)行，那么其所作能在始末態(tài)相同的原電池中可逆地進(jìn)行，那么其

12、所作的最大有效功就是最大電功，即：的最大有效功就是最大電功，即：rGT,P,RWmax nEF n表示電池輸出元電荷的量，單位為表示電池輸出元電荷的量，單位為mol, E為可逆原電池為可逆原電池的電動(dòng)勢(shì)，單位為的電動(dòng)勢(shì)，單位為V（伏），伏），F(xiàn)為法拉弟常數(shù)。為法拉弟常數(shù)。電化學(xué)與熱力學(xué)的橋梁公式電化學(xué)與熱力學(xué)的橋梁公式第二節(jié)第二節(jié) 可逆電池?zé)崃W(xué)可逆電池?zé)崃W(xué) 如果該可逆電池按電池反應(yīng)式進(jìn)行，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度如果該可逆電池按電池反應(yīng)式進(jìn)行，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度=1mol時(shí)時(shí),其吉布斯自由能變化值應(yīng)為：其吉布斯自由能變化值應(yīng)為：(rGm)T,P,RnEF/=zEFz表示電極的氧化或還原反應(yīng)式中電子的計(jì)量系數(shù)。表

13、示電極的氧化或還原反應(yīng)式中電子的計(jì)量系數(shù)。 如已知某反應(yīng)的如已知某反應(yīng)的G，并將其設(shè)計(jì)成可逆原電池，并將其設(shè)計(jì)成可逆原電池，即可求此可逆原電池的電動(dòng)勢(shì)；相反地，如能測(cè)出可逆即可求此可逆原電池的電動(dòng)勢(shì)；相反地，如能測(cè)出可逆原電池的電動(dòng)勢(shì)，便可算出該電池反應(yīng)的吉布斯自由能原電池的電動(dòng)勢(shì)，便可算出該電池反應(yīng)的吉布斯自由能變化值。變化值。()rmGzEF 二、可逆電池電動(dòng)勢(shì)的取號(hào)二、可逆電池電動(dòng)勢(shì)的取號(hào) rGm=-zEF自自 發(fā)發(fā) 電電 池池 ： rGm0例如：例如：Zn(s)|Zn2+|Cu2+|Cu(s) Zn(s)+Cu2+Zn2+Cu(s) rGm0非自發(fā)電池：非自發(fā)電池： rGm0，E0，E

14、0三、可逆電池電動(dòng)勢(shì)三、可逆電池電動(dòng)勢(shì)E與各組分活度的關(guān)系與各組分活度的關(guān)系)()()()(YXDAayYaxXadDaaA dDaAyYxXmrmraaaaRTGG lnlnxyXYadADaaR TEEzFaa rmGzEF rmGzE F 電池反應(yīng)的能斯特方程電池反應(yīng)的能斯特方程(Nernst equqtion)四、從標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)四、從標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì) 求反應(yīng)的平衡常數(shù)求反應(yīng)的平衡常數(shù) E aK五、從五、從E和和 求求 rSm 和和 rHmddd GS T V p pGST()rmrmpGST PTE rm()pzEFST rmpESzFT r mrm rmpEHzEF zFTTGTS （可逆）

15、電池qzEFFzEGmr amrKRTGln aKzFRTEln+Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 若反應(yīng)直接進(jìn)行（不可逆），有若反應(yīng)直接進(jìn)行（不可逆），有(rHm)1和和Q1；若若反應(yīng)電池可逆進(jìn)行，有反應(yīng)電池可逆進(jìn)行，有(rHm)2和和Q2： 1、因?yàn)槭菭顟B(tài)函數(shù)，所以、因?yàn)槭菭顟B(tài)函數(shù)，所以(rHm)1= (rHm)2； 2、因?yàn)榈葔翰蛔鲇杏霉Γ?、因?yàn)榈葔翰蛔鲇杏霉?，所?rHm)1 = Qp= Q1 ；3、因?yàn)殡姵胤磻?yīng)做了有用功，所以、因?yàn)殡姵胤磻?yīng)做了有用功，所以(rHm)2 Q2； Q2 Q1 注意注意六六.計(jì)算可逆電池可逆放電時(shí)反應(yīng)過程熱計(jì)算可逆電池可逆放電時(shí)反應(yīng)過程熱

16、在等溫情況下在等溫情況下0,PET rmRpEQTSzFTT1.2.3.0,PET 0RQ 0,PET 0RQ 0RQ 第三節(jié)第三節(jié) 電極電勢(shì)和電池的電動(dòng)勢(shì)電極電勢(shì)和電池的電動(dòng)勢(shì)一、標(biāo)準(zhǔn)氫電極和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) 在實(shí)際中，只要知道與任意一個(gè)選定作為標(biāo)準(zhǔn)的在實(shí)際中，只要知道與任意一個(gè)選定作為標(biāo)準(zhǔn)的電極比較的相對(duì)電動(dòng)勢(shì)就可以了，因?yàn)槿绻懒藘呻姌O比較的相對(duì)電動(dòng)勢(shì)就可以了，因?yàn)槿绻懒藘蓚€(gè)半電池的相對(duì)電極電勢(shì)，就可以求出由它們組成的個(gè)半電池的相對(duì)電極電勢(shì)，就可以求出由它們組成的電池的電動(dòng)勢(shì)。目前，普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)電極是電池的電動(dòng)勢(shì)。目前，普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)電極是標(biāo)準(zhǔn)氫標(biāo)準(zhǔn)氫電極，電極，并規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電

17、極電勢(shì)為零。并規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì)為零。 原電池由兩個(gè)電極，或者說由兩個(gè)原電池由兩個(gè)電極，或者說由兩個(gè)“半電池半電池”組成，組成，兩個(gè)電極分別進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。但兩個(gè)電極分別進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。但是至今人們還不能從實(shí)驗(yàn)上測(cè)定個(gè)別電極的電極電勢(shì)，是至今人們還不能從實(shí)驗(yàn)上測(cè)定個(gè)別電極的電極電勢(shì)，而只能測(cè)得由兩個(gè)電極所組成的電池的總電動(dòng)勢(shì)。而只能測(cè)得由兩個(gè)電極所組成的電池的總電動(dòng)勢(shì)。 一)(| )(1HH|PtH2 ap標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極反應(yīng)為：標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極反應(yīng)為：H+(aH+1)+e1/2H2(g,p)101325Pa純純 對(duì)于任意給定的電極，將對(duì)于任意給定的電極，

18、將其與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池，其與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池，給定的電極作為正極：給定的電極作為正極： 標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)氫電極|給定電極給定電極規(guī)定：規(guī)定：上述電池測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)上述電池測(cè)得的電動(dòng)勢(shì) 就作為給定電極的就作為給定電極的氫標(biāo)氫標(biāo) 還原還原電極電勢(shì)電極電勢(shì)。 標(biāo)準(zhǔn)氫電極示意圖PtH+H2Pt（aH+1）氫標(biāo)還原電極電勢(shì)，以銅電極為例：氫標(biāo)還原電極電勢(shì)，以銅電極為例：Pt , H2( ) H+(a =1) Cu2+( ) Cu(s) p 2Cua負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng) H2 ( ) 2H+(a = 1) + 2e- 正極反應(yīng)正極反應(yīng) Cu2+( ) + 2e- Cu(s) p 2Cua總反應(yīng)總反應(yīng) H2

19、 ( ) +Cu2+( ) = Cu(s) + 2H+(a = 1) p 2Cua 222ln2CuHCuHaaaaFRTEE 2ln2CuCuaaFRTEE根據(jù)前面的規(guī)定，此電池的根據(jù)前面的規(guī)定，此電池的E就是銅電極的電極電勢(shì)；就是銅電極的電極電勢(shì)； 就是銅電極在就是銅電極在 為為1時(shí)的電極電勢(shì)，稱為銅的標(biāo)時(shí)的電極電勢(shì)，稱為銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，故：準(zhǔn)電極電勢(shì)，故： E2Cua222(/)(/)ln2CuCuCuCuCuCuaRTEEFa電極電勢(shì)計(jì)算通式這就是這就是電極反應(yīng)電極反應(yīng)Nernst方程方程。 為各物質(zhì)活度為為各物質(zhì)活度為1 1時(shí)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）時(shí)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）的電極電勢(shì)，稱為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，

20、它與物質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。的電極電勢(shì)，稱為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，它與物質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。對(duì)于任意正極的電極反應(yīng)可寫成：對(duì)于任意正極的電極反應(yīng)可寫成：氧化態(tài)氧化態(tài) + ze- 還原態(tài)還原態(tài)其電極電勢(shì)計(jì)算公式為其電極電勢(shì)計(jì)算公式為還還氧氧電電極極氧氧還還電電極極電電極極aazFRTEaazFRTEElnln 對(duì)于多種物質(zhì)參加的電極反應(yīng)對(duì)于多種物質(zhì)參加的電極反應(yīng)aA + dD + ze- xX + yY電極電勢(shì)計(jì)算通式為電極電勢(shì)計(jì)算通式為yYxXdDaAdDaAyYxXaaaazFRTEaaaazFRTEE lnln電電極極電電極極電電極極E極極 對(duì)于指定的電極，在溫度一定的時(shí)候，對(duì)于指定的電極，在溫度一

21、定的時(shí)候， 為常數(shù)，為常數(shù)，如教材表如教材表9-1所示，該表的電極作為正極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極構(gòu)所示，該表的電極作為正極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極構(gòu)成電池，因此所給電極都是進(jìn)行還原反應(yīng)，所以表中所成電池，因此所給電極都是進(jìn)行還原反應(yīng)，所以表中所給出的給出的 值都是值都是標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(shì)。 E極極E極極 標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢(shì)的大小，可用來判斷各個(gè)電極得標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢(shì)的大小，可用來判斷各個(gè)電極得失電子能力的大小。根據(jù)失電子能力的大小。根據(jù) 可知，對(duì)于還原電可知，對(duì)于還原電勢(shì)，勢(shì)，電極電勢(shì)越正，得電子的趨勢(shì)越大；相反，電極電電極電勢(shì)越正，得電子的趨勢(shì)越大；相反，電極電勢(shì)越負(fù)，失電子的趨勢(shì)越大勢(shì)越負(fù)，失電子的趨勢(shì)越大

22、。 GzEF 二、可逆電極的類型第一類電極：包括金屬電極和氣體電極（1）金屬電極：）金屬電極：金屬浸在含有該金屬離子的溶液中所金屬浸在含有該金屬離子的溶液中所構(gòu)成的電極，也叫構(gòu)成的電極，也叫“金屬金屬-金屬離子金屬離子”電極。如電極。如Zn(s)插插在在ZnSO4溶液中的電極，可表示為溶液中的電極，可表示為Zn(s) ZnSO4(aq) 222lnZnZnZnZnZnRTEEazFZn2+ + 2e Zn(s)(2) 氣體電極：由于氣體不能導(dǎo)電，故氣體電極必須借助氣體電極：由于氣體不能導(dǎo)電，故氣體電極必須借助鉑或其它惰性電極物質(zhì)作為導(dǎo)體。常見的氣體電極有氫鉑或其它惰性電極物質(zhì)作為導(dǎo)體。常見的氣

23、體電極有氫電極和氧電極。電極和氧電極。 氫電極氫電極 Pt, H2( ) H+( ) 電極反應(yīng)電極反應(yīng) H+( ) + e H2( ) 電極電勢(shì)電極電勢(shì) 2HpHa2HpHa22lnHHHEERTa氯電極氯電極 對(duì)陰離子可逆，對(duì)陰離子可逆，Pt,Cl2(g,pCl2)|Cl-(aCl-)，電極反應(yīng)：電極反應(yīng)： Cl2(g,pCl2)+eCl-(aCl-) ClClClClClaFRTEEln/22氧電極氧電極H+(a+)|O2(p),Pt O2(p)+2H+(a+)+2e- H2O)ln(2221222HOOOaaFRTEE在在25， 時(shí)時(shí) PaPO1013252 pHaEHO05902291

24、059022912.lg. （2）（1）OH-(a-)|O2(p),Pt O2(p)+H2O+2e- 2OH-(a-) )ln(2221222OHoOOaaFRTEE在在25， 時(shí)，時(shí)， PaPO1013252 OHOaElg.059040102（2）第二類電極）第二類電極在金屬表面上覆蓋一層該金屬的難溶鹽，然后將其浸入在金屬表面上覆蓋一層該金屬的難溶鹽，然后將其浸入含該難溶鹽陰離子的溶液中而構(gòu)成，故又稱難溶鹽電極含該難溶鹽陰離子的溶液中而構(gòu)成，故又稱難溶鹽電極（或者稱為沉積物電極）。（或者稱為沉積物電極）。例如：例如：銀銀氯化銀電極氯化銀電極 Cl-(aCl-)|Ag(s),AgCl(s)

25、ClaFRTEEln銀銀銀銀電極反應(yīng)：電極反應(yīng)： AgCl(s) + e = Ag(s) + Cl-(aCl-) Ag+ + e = Ag(s) AgCl(s) = Ag+ + Cl- (aCl-) 氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)電極使用條件非常嚴(yán)格，如溶液中不能含有氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)電極使用條件非常嚴(yán)格，如溶液中不能含有氧化劑，也不能用于含汞及砷的溶液之中，同時(shí)對(duì)氫氣純度要求氧化劑，也不能用于含汞及砷的溶液之中，同時(shí)對(duì)氫氣純度要求很高，因此實(shí)際上不常用它。而常用另一種很高，因此實(shí)際上不常用它。而常用另一種參比電極（或標(biāo)定電參比電極（或標(biāo)定電22 ClaFRTEEln甘甘甘甘Cl-(aCl-)|Hg(s),Hg2

26、Cl2(s)極）極）即即甘汞電極甘汞電極，它是完全可逆的電極，電，它是完全可逆的電極，電極電勢(shì)穩(wěn)定，制備容易，對(duì)使用條件的要求極電勢(shì)穩(wěn)定，制備容易，對(duì)使用條件的要求不苛刻，故常用它來代替標(biāo)準(zhǔn)氫電極。不苛刻，故常用它來代替標(biāo)準(zhǔn)氫電極。橡皮塞橡皮塞飽和飽和KClKCl晶體晶體素瓷素瓷素瓷素瓷Hg2Cl2Hg 飽和甘汞電極示意圖飽和甘汞電極示意圖Pt可見，所用的可見，所用的KCl溶液濃度不同，溶液濃度不同，甘汞電極的電極電勢(shì)也不相同。甘汞電極的電極電勢(shì)也不相同。Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl- 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：屬于第二類電極的還有屬于第二類電極的還有“金屬金屬難溶氧化物電極難溶氧

27、化物電極”，這這種電極就是在金屬表面覆蓋一層該金屬的氧化物種電極就是在金屬表面覆蓋一層該金屬的氧化物 ，然，然后將其浸入含后將其浸入含H+或者或者OH-的溶液中構(gòu)成的電極。的溶液中構(gòu)成的電極。Sb2O3 (s) + 6H+(aH+) + 6e2Sb(s) + 3H2O HSbOSbHSbOSbHaFRTEEln,/,/3232H+(aH+)| Sb2O3 (s),Sb(s)電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：如：銻如：銻氧化銻電極：氧化銻電極：（3）第三類電極：稱為氧化）第三類電極：稱為氧化-還原電極還原電極由惰性金屬（如由惰性金屬（如 鉑絲）插入含有兩種價(jià)態(tài)的同種離子溶液中所構(gòu)鉑絲）插入含有兩種價(jià)態(tài)的同種離

28、子溶液中所構(gòu) 成的電極，惰性金屬只起導(dǎo)電作用。成的電極，惰性金屬只起導(dǎo)電作用。 鐵離子氧化鐵離子氧化還原電極：還原電極： Fe3+(a1), Fe2+(a2)|PtFe3+(a1)+e Fe2+(a2)122323aaFRTEEFeFeFeFeln/ 銅離子氧化銅離子氧化還原電極：還原電極：Cu2+(a1), Cu+(a2)|PtCu2+(a1)+e Cu+(a2)1222aaFRTEECuCuCuCuln/ 第四類電極：汞齊電極第四類電極：汞齊電極-將某金屬與汞做成合金將某金屬與汞做成合金（汞齊）放到含冤有該金屬離子的溶液中組成的（汞齊）放到含冤有該金屬離子的溶液中組成的 電極，如：電極，如：Cd(Hg) | Cd2+( ) ， Cd2+ ( ) + 2e =Cd(Hg) 2Cda 2Cda 2222CdHgCdHgCdCdHgCdCdaaFRTEE)()(/)(/ln請(qǐng)問請(qǐng)問：上述電池的電動(dòng)勢(shì)等于多少？：上述電池的電動(dòng)勢(shì)等于多少？三、電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算三、電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法一：方法一：根據(jù)電極電勢(shì)計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)電極電勢(shì)計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì)。設(shè)有下列電池：設(shè)有下列電池：（1）Pt , H2(p )|H+( )|Cu2+( )|Cu(s)（2） Pt , H2(p )|H+( )|Zn2+( )|Zn(s) （3） Zn(s)|