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1、为了实用方便，提出了标准电极电势的概念。当电对处于标准状态标准状态（即物质皆为纯净物，组成电对的有关物质浓度（活度）为1.0 moldm-3，涉及气体的分压为1.0105Pa时，该电对的电极电势为标准电极电势，用符号 表示。通常温度为298.15K。标准电极电势若干电对的标准电极电势（298.15K)电对氧化型ne-还原型/VK/KZn2/ZnFe2/FeH/H2Cu2/CuAg/AgF2/F-Ke-KZn2 2e-ZnFe2 2e-Fe2H 2e-H2Cu2 2e-CuAg e-AgF2 2e-F-2.9250.7630.440.0000.340.79992.87A氧化能力增强还原能力增强代
2、数值增大电极电势的测定电极电势的大小，不仅取决于电对本身的性质，还与反应温度、有关物质浓度、压力等有关。能斯特从理论上推导出电极电势与浓度（或分压）、温度之间的关系，对任一电对：baXccccnFRTdO/)Red(/)Ox(ln)Re/()OX/Red(1.能斯特方程(Nernst equation)电极反应：电极反应：aOx +ne-bRed 其中：F 法拉第常数，F =96485Jmol-1V-1 n 电极反应中转移的电子数将式中的常数项R=8.314 JK-1mol-1,F=96485 Jmol-1V-1代入,并将自然对数改成常用对数，在298.15K时，则有：baccccnV/)d(
3、Re/)Ox(lg0591.0 应用能斯特方程时，应注应用能斯特方程时，应注意：意：（1）如果组成电对的物质是固体或液体，则它们的浓度项不列入方程式中；如果是气体，则要以气体物质的分压来表示。（2）如果电极反应中，除了氧化态和还原态物质外，还有参加电极反应的其他物质，如H+、OH-存在，则应把这些物质也表示在能斯特方程中。（3）半反应中的计量系数作为指数。（1）浓度对电极电势的影响浓度对电极电势的影响 从能斯特方程式可看出，当体系的温度一定时，对确定的电对来说，主要取决于c(OX)/c(Red)的比值大小。2.影响电极电势的因素例：计算例：计算298.15K下，下，c(Zn2+)0.100mo
4、lL-1时的时的(Zn2+/Zn）值。）值。即当c(Zn2+)减少为c(Zn2+)十分之一时，(Zn2+/Zn）值比(Zn2+/Zn)仅减少0.03V。20591.0V（Zn2+/Zn）(Zn2+/Zn)+lgc(Zn2+)/c20592.0V-0.7626V+lg0.100-0.7922V解：电极反应为 Zn2+2e-Zn例：计算例：计算298.15K下，下，c(OH-)0.100molL-1时的时的(O2/OH-)值。值。(已知已知p(O2)105 Pa)(O2/OH-)42/)OH()/(Occpp40592.0V(O2/OH-)+lg解：电极反应为 O2+2H2O+4e-4OH-4)1
5、00.0(1+0.401V+lg+0.460 V40592.0V（2）酸度对电极电势的影响 如果如果H+、OH-也参加电极反应，那么溶液酸度也参加电极反应，那么溶液酸度的变化也会对电极电势产生影响。的变化也会对电极电势产生影响。例：例：在298.15K下，将Pt片浸入c()c(Cr3+)0.100 molL-1，c(H+)10.0 molL-1溶液中。计算的(/Cr3+)值。-272OCr-272OCrlgV0592.0n2314-272)/cc(Cr)/cc(H)/cOc(Cr27(Cr2O /Cr3+)27 (Cr2O /Cr3+)6V0592.010.10114）（+1.36V+lg+1
6、.50V解：电极反应为27Cr2O +14H+6e-2Cr3+7H2O解解:电极反应为：电极反应为：MnO4-(aq)+8H+(aq)+5e-=Mn2+(aq)+4H2O已知已知:c(MnO4-)=c(Mn2+)=1mol.dm-3 c(H+)=1.0 10-5mol.dm-3,Z=5查表查表:E(MnO4-/Mn2+)=+1.512V E(MnO4-/Mn2+)=E(MnO4-/Mn2+)+lg 0.0592V Zc(MnO4-)/cc(H+)/c8c(Mn2+)/c 例题例题:计算计算298K下下 pH=5时，时，MnO4-/Mn2+的的 电极电势电极电势(其他条件同标准态其他条件同标准态
7、)。E(MnO4-/Mn2+)=1.512V+lg(10-5)8 =1.04V当当 c(H+)=2.0 mol.dm-3 E(MnO4-/Mn2+)=1.512V+lg(2)8 =1.541V0.0592V50.0592V5可知：可知：c(H+)浓度增加，电极电势增加，浓度增加，电极电势增加，MnO4-氧化性增强。氧化性增强。二、离子浓度改变对氧化还原反应方向的影响例 判断2Fe3+2I-2Fe2+I2在标准状态下和Fe3+=0.001molL-1,I-=0.001 molL-1,Fe2+=1 molL-1时反应方向如何?解：(1)标准状态：E00(Fe3+/Fe2+)-0(I2/I-)0.770-0.5350.235 V0所以在标准状态下，上述反应能自发进行。(2)非标准状态：+0.7700.0592lg=0.0592(V)0.0011-0.5350.0592lg=0.718(V)0.0011I2+e=I-0 0.535 V 12Fe3+e=Fe2+0 0.770 VE+-0.592-0.718-0.121(V)0所以在非标准状态下，上述反应向逆方向自发进行。作业：已知Cl2+2e-=2Cl-1.358V MnO2+4H+2e-=Mn2+2H2O 1.228V MnO4-+8H+5e-=Mn2+4H2O 1.491V通过计算，用MnO2制取氯气的时候盐酸的浓度最少为多少？
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