電極電勢(shì)與電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

1、電極電勢(shì)與電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算2022/9/24第1頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五一 電極電勢(shì)(electrode potential) 電極電勢(shì)的定義： 使待測(cè)電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組合成原電池 標(biāo)準(zhǔn)氫電極| 待測(cè)電極 規(guī)定該原電池的電動(dòng)勢(shì)就是待測(cè)電極的電極電勢(shì)，并表示為 當(dāng)待測(cè)電極中參加反應(yīng)的各物質(zhì)均處于各自的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，待測(cè)電極的電極電勢(shì)稱為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，表示為對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極，2022/9/24第2頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五 標(biāo)準(zhǔn)氫電極規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極用鍍鉑黑的金屬鉑導(dǎo)電2022/9/24第3頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星

2、期五一 電極電勢(shì)（1）銅電極實(shí)測(cè)上述電池的電動(dòng)勢(shì)Emf 按規(guī)定即為銅電極的電極電勢(shì) 當(dāng)a+1.0 時(shí)，上述電池電動(dòng)勢(shì) Emf0.337V，則銅電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)2022/9/24第4頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五一 電極電勢(shì)(2) 銀碘化銀電極 實(shí)測(cè)該電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)正、負(fù)極與上面所寫(xiě)電池的正、負(fù)極相反。當(dāng)a- =1.0時(shí)電池電動(dòng)勢(shì)為0.1524V.一般而言，任一電極其電極反應(yīng)用下列通式表示：其電極電勢(shì)的通式為：2022/9/24第5頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五二 電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算2 根據(jù)Nernst 公式計(jì)算1 電極電勢(shì)與電池電動(dòng)勢(shì)2

3、022/9/24第6頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五例計(jì)算溫度298.15K時(shí)鉛蓄電池電動(dòng)勢(shì)：已知PbSO4在298.15K時(shí)Ksp1.5810-8(濃度單位為mol.kg-1) ，解：電池反應(yīng)如下PbO2 (s)+Pb(s)+2H2SO4(b)2PbSO4 (s)+2H2O(l)根據(jù)Nernst公式2022/9/24第7頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五（例）標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì) 下面討論如何由題目中所給出的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)及PbSO4的活度積數(shù)據(jù)求出鉛蓄電池正、負(fù)極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)2022/9/24第8頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五（

4、例） 電池正極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) 電池負(fù)極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)2022/9/24第9頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五三 濃差電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)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 (p2) 負(fù)極 H2 (p1) 2H+ (a) + 2e- 電池反應(yīng)為 H2 (p1) H2 (p2) p1p2電池電動(dòng)勢(shì): 電池電動(dòng)勢(shì)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(wú)關(guān)。 Pt (s) | Cl2 (p1)Cl- (a)Cl2 (p2) | Pt (

5、s) （p1 a2）2022/9/24第10頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五三 濃差電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)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(yīng)為 Ag+(a2) Ag+(a1) 這種類型濃差電池電動(dòng)勢(shì)的大小，決定于兩個(gè)電解質(zhì)活度的比值。只有當(dāng)正極電解質(zhì)溶液的活度(a2)大于負(fù)極電解質(zhì)溶液(a1)時(shí)，Emf才為正值。放電的效果相當(dāng)于活度a2的銀離子自發(fā)地由高化學(xué)勢(shì)區(qū)向低化學(xué)勢(shì)區(qū)（活度a1）轉(zhuǎn)移。2022/9/24第11頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五三 濃差電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算(3

6、復(fù)合) 3 復(fù)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(gè)電池串聯(lián)而成：(a2 a1)第一個(gè)電池中的反應(yīng)是： Na(Hg)(a)AgCl(s)Ag(s)NaCl(a1)第二個(gè)電池中的反應(yīng)是： Ag(s)NaCl(a2)Na(Hg)(a)AgCl(s) 串聯(lián)后整個(gè)電池反應(yīng)為： NaCl(a2)NaCl(a1)2022/9/24第12頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五（1）濃差電池(Concentration Cell)A.電極濃差電池1.2.3.2022/9/24第13頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五（2）濃差電池(Concentration Cell)B.電解質(zhì)相同而活度不同陽(yáng)離子轉(zhuǎn)移陰離子轉(zhuǎn)移4.5.2022/9/24第14頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)43分，星期五濃差電池(Concentra