電極電勢與電池電動勢的計算

1、 94 電極電勢與電池電動勢的計算一 電極電勢 1 電極電勢的定義 2 兩個例子二 電池電動勢的計算 1 電極電勢與電池電動勢 2 根據(jù)NernstEmf 三 濃差電池電動勢的計算 1 單液濃差電池 2 雙液濃差電池 3 復合型濃差電池2022/8/11一 電極電勢(electrode potential) 電極電勢的定義： 使待測電極與標準氫電極組合成原電池 標準氫電極| 待測電極 規(guī)定該原電池的電動勢就是待測電極的電極電勢，并表示為 當待測電極中參加反應的各物質(zhì)均處于各自的標準狀態(tài)時，待測電極的電極電勢稱為標準電極電勢，表示為對于標準氫電極，2022/8/11 標準氫電極規(guī)定標準氫電極用鍍

2、鉑黑的金屬鉑導電2022/8/11一 電極電勢（1）銅電極實測上述電池的電動勢Emf 按規(guī)定即為銅電極的電極電勢 當a+1.0 時，上述電池電動勢 Emf0.337V，則銅電極的標準電極電勢2022/8/11一 電極電勢(2) 銀碘化銀電極 實測該電池的電動勢時，發(fā)現(xiàn)正、負極與上面所寫電池的正、負極相反。當a- =1.0時電池電動勢為0.1524V.一般而言，任一電極其電極反應用下列通式表示：其電極電勢的通式為：2022/8/11二 電池電動勢的計算2 根據(jù)Nernst 公式計算1 電極電勢與電池電動勢2022/8/11例計算溫度298.15K時鉛蓄電池電動勢：已知PbSO4在298.15K時

3、Ksp1.5810-8(濃度單位為mol.kg-1) ，解：電池反應如下PbO2 (s)+Pb(s)+2H2SO4(b)2PbSO4 (s)+2H2O(l)根據(jù)Nernst公式2022/8/11（例）標準電動勢 下面討論如何由題目中所給出的標準電極電勢及PbSO4的活度積數(shù)據(jù)求出鉛蓄電池正、負極的標準電極電勢2022/8/11（例） 電池正極的標準電極電勢 電池負極的標準電極電勢標準電動勢2022/8/11三 濃差電池電動勢的計算(1單液) 1 單液濃差電池 Pt (s) | H2 (p1)HCl(aq)H2 (p2) | Pt (s) p1 p2 正極 2H+ (a) + 2e- H2 (p

4、2) 負極 H2 (p1) 2H+ (a) + 2e- 電池反應為 H2 (p1) H2 (p2) p1p2電池電動勢: 電池電動勢的大小僅決定于氫氣壓力的比值，而與溶液中氫離子的活度無關。 Pt (s) | Cl2 (p1)Cl- (a)Cl2 (p2) | Pt (s) （p1 a2）2022/8/11三 濃差電池電動勢的計算(2雙液) 2 雙液濃差電池 Ag (s)AgNO3(a1)AgNO3(a2)Ag (s) a2 a1 其電池反應為 Ag+(a2) Ag+(a1) 這種類型濃差電池電動勢的大小，決定于兩個電解質(zhì)活度的比值。只有當正極電解質(zhì)溶液的活度(a2)大于負極電解質(zhì)溶液(a1)

5、時，Emf才為正值。放電的效果相當于活度a2的銀離子自發(fā)地由高化學勢區(qū)向低化學勢區(qū)（活度a1）轉移。2022/8/11三 濃差電池電動勢的計算(3復合) 3 復合型濃差電池 Na(Hg)(a)NaCl(a1)AgCl(s)Ag(s)Ag(s)AgCl(s)NaCl(a2)Na(Hg)(a) a2 a1 電池可以看成如下兩個電池串聯(lián)而成：(a2 a1)第一個電池中的反應是： Na(Hg)(a)AgCl(s)Ag(s)NaCl(a1)第二個電池中的反應是： Ag(s)NaCl(a2)Na(Hg)(a)AgCl(s) 串聯(lián)后整個電池反應為： NaCl(a2)NaCl(a1)2022/8/11（1）濃差電池(Concentration Cell)A.電極濃差電池1.2.3.2022/8/11（2）濃差電池(Concentration Cell)B.電解質(zhì)相同而活度不同陽離子轉移陰離子轉移4.5.2022/8/11濃