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第九?/p>
可逆电?/p>
本章用化学热力学的观点讨论电极反应的可逆行为?/p>
原电池是将化学能转变?/p>
电能的装置,两个电极和电解质溶液是电池最重要的组成部分。电极电势是本章?/p>
要概念之一,它是相对于标准氢电极而言的电势,是一种相对值,即把一个电极与
标准氢电极组成一个已消除了液接电势的原电池,其电动势就是给定电极的标准电
极电势。对于一个可逆化学电池,电极两极间的电势差称电池的电动势,可用电?/p>
反应的能斯特方程计算。因为电池电动势与热力学量之间密切相关,所以本章内?/p>
是围绕电动势而展开?/p>
一、基本内?/p>
(
一
)
m
r
G
?/p>
=
?/p>
zFE
式中
m
r
G
?/p>
为电池反应的摩尔吉布斯自由能变;
z
是电池反应的电子的物质的量;
E
为电池的电动势。此式运用于等温等压的可逆过程,所?/p>
E
为可逆电池的电动势?/p>
此式表明,在可逆电池中,化学反应的化学能(
m
r
G
?/p>
)全部转变成了电?/p>
z
FE
。该
式将化学反应的性质与电池的性质联系起来,是电化学的基本公式之一。若参与?/p>
池反应的所有物质均处于各自的标准态,则上式成?/p>
?
m
r
G
?/p>
=
?/p>
zFE
?/p>
其中
E
?/p>
称为电池的标准电动势,对于指定的电池?/p>
E
?/p>
只是温度的函数?/p>
(
?/p>
)
电池反应的能斯特公式
若电池反应为
aA+bB
?/p>
gG+hH
E=E
?
-
zF
RT
?/p>
b
B
a
A
h
H
g
G
a
a
a
a
?/p>
?/p>
此式表明?/p>
电池的电动势取决于参加反应的各物质的状态,
它对如何改变电池
电动势具有指导的意义,计算时首先要正确写出电池反应式?/p>
(
?/p>
)
电极反应的能斯特公式
若电极反应为
aA+bB+ze
-
?/p>
gG+hH
E=E
?
-
zF
RT
?/p>
b
B
a
A
h
H
g
G
a
a
a
a
?/p>
?/p>