电极电势与电池电动势的计算

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1、§9－4电极电势与电池电动势的计算一电极电势1电极电势的定义2两个例子二电池电动势的计算1电极电势与电池电动势2根据Nernst公式计算Emf三浓差电池电动势的计算1单液浓差电池2双液浓差电池3复合型浓差电池2021/6/11一电极电势(electrodepotential)电极电势的定义：使待测电极与标准氢电极组合成原电池标准氢电极

2、

3、待测电极规定该原电池的电动势就是待测电极的电极电势，并表示为当待测电极中参加反应的各物质均处于各自的标准状态时，待测电极的电极电势称为标准电极电势，表示为对于标准氢电极

4、，2021/6/11标准氢电极规定标准氢电极用镀铂黑的金属铂导电2021/6/11一电极电势（1）铜电极实测上述电池的电动势Emf按规定即为铜电极的电极电势当a+＝1.0时，上述电池电动势Emf＝0.337V，则铜电极的标准电极电势2021/6/11一电极电势(2)银—碘化银电极实测该电池的电动势时，发现正、负极与上面所写电池的正、负极相反。当a-=1.0时电池电动势为0.1524V.一般而言，任一电极其电极反应用下列通式表示：其电极电势的通式为：2021/6/11二电池电动势的计算2根据Nernst公式计

5、算1电极电势与电池电动势2021/6/11例计算温度298.15K时铅蓄电池电动势：已知PbSO4在298.15K时Ksp＝1.58×10-8(浓度单位为mol.kg-1)，解：电池反应如下PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(b)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)根据Nernst公式2021/6/11（例）标准电动势下面讨论如何由题目中所给出的标准电极电势及PbSO4的活度积数据求出铅蓄电池正、负极的标准电极电势2021/6/11（例）①电池正极的标准电极电势②电池负极的标准电极电势标准电动势202

6、1/6/11三浓差电池电动势的计算(1单液)1单液浓差电池Pt(s)

7、H2(p1)｜HCl(aq)｜H2(p2)

8、Pt(s)p1>p2正极2H+(a)+2e-→H2(p2)负极H2(p1)→2H+(a)+2e-电池反应为H2(p1)→H2(p2)p1>p2电池电动势:电池电动势的大小仅决定于氢气压力的比值，而与溶液中氢离子的活度无关。Pt(s)

9、Cl2(p1)｜Cl-(a)｜Cl2(p2)

10、Pt(s)（p1a2）2021/6/11三浓

11、差电池电动势的计算(2双液)2双液浓差电池Ag(s)｜AgNO3(a1)‖AgNO3(a2)｜Ag(s)a2>a1其电池反应为Ag+(a2)→Ag+(a1)这种类型浓差电池电动势的大小，决定于两个电解质活度的比值。只有当正极电解质溶液的活度(a2)大于负极电解质溶液(a1)时，Emf才为正值。放电的效果相当于活度a2的银离子自发地由高化学势区向低化学势区（活度a1）转移。2021/6/11三浓差电池电动势的计算(3复合)3复合型浓差电池Na(Hg)(a)｜NaCl(a1)｜AgCl(s)｜Ag(s)—Ag(

12、s)｜AgCl(s)｜NaCl(a2)｜Na(Hg)(a)a2>a1电池可以看成如下两个电池串联而成：(a2>a1)第一个电池中的反应是：Na(Hg)(a)＋AgCl(s)→Ag(s)＋NaCl(a1)第二个电池中的反应是：Ag(s)＋NaCl(a2)→Na(Hg)(a)＋AgCl(s)串联后整个电池反应为：NaCl(a2)→NaCl(a1)2021/6/11（1’）浓差电池(ConcentrationCell)A.电极浓差电池1.2.3.2021/6/11（2’）浓差电池(ConcentrationCel

13、l)B.电解质相同而活度不同阳离子转移阴离子转移4.5.2021/6/11浓差电池(ConcentrationCell)电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从高浓度向低浓度的迁移。电池标准电动势浓差电池的特点：2021/6/11