氧化還原反應(yīng)和電極電位

關(guān)于氧化還原反應(yīng)和電極電位第一頁，共五十七頁，2022年，8月28日內(nèi)容提要氧化還原反應(yīng)氧化值氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原電池與電極電位原電池電極電位的產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電極電位電池電動(dòng)勢與Gibbs自由能電池電動(dòng)勢與化學(xué)反應(yīng)自由能變的關(guān)系用電池電動(dòng)勢判斷氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性第二頁，共五十七頁，2022年，8月28日內(nèi)容提要電極電位的Nernst方程式及影響電極電位的因素電極電位的Nernst方程式電極溶液中各物質(zhì)濃度對(duì)電極電位的影響電位法測定溶液的pH常用參比電極指示電極電位法測定溶液的pH值第三頁，共五十七頁，2022年，8月28日教學(xué)基本要求掌握電池組成式的書寫，了解電極電位產(chǎn)生的原因，熟悉標(biāo)準(zhǔn)電極電位概念，掌握用標(biāo)準(zhǔn)電極電位判斷氧化還原反應(yīng)的方向。掌握離子—電子法配平氧化還原反應(yīng)式。掌握電極電位的Nernst方程、影響因素及有關(guān)計(jì)算。了解電位法測量溶液pH值的原理。熟悉氧化值和氧化還原反應(yīng)的意義，熟練計(jì)算元素氧化值。了解電動(dòng)勢與自由能的關(guān)系，掌握通過標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢計(jì)算氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)的方法。第四頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)一、氧化值（氧化數(shù)oxidationnumber）1970年IUPAC給出的定義是：氧化值是某元素一個(gè)原子的表觀荷電數(shù)（apparentchargenumber），這種荷電數(shù)是假設(shè)把每一個(gè)化學(xué)鍵中的電子指定給電負(fù)性更大的原子而求得。例：NH3中，N的氧化值是-3，H的氧化值是+1。第五頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)確定元素氧化值的規(guī)則：單質(zhì)中原子的氧化值為零。單原子離子中原子的氧化值等于離子的電荷。例如Na+離子中Na的氧化值為＋1。氧的氧化值在大多數(shù)化合物中為-2，但在過氧化物中為-1，如在H2O2、Na2O2中；在超氧化物中為-1/2，如在KO2中。氫的氧化值在大多數(shù)化合物中為+1，但在金屬氫化物中為-1，如在NaH、CaH2中。第六頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)確定元素氧化值的規(guī)則：鹵族元素。氟的氧化值在所有化合物中為-1。其它鹵原子的氧化值在二元化合物中為-1，但在鹵族的二元化合物中，列在周期表中靠前的鹵原子的氧化數(shù)為-1，如Cl在BrCl中；在含氧化合物中按氧化物決定，如ClO2中Cl的氧化值為+4。電中性的化合物中所有原子的氧化值的和為零。多原子離子中所有原子的氧化值的和等于離子的電荷數(shù)。第七頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)氧化值可為整數(shù)，也可為分?jǐn)?shù)。例：Fe3O4

中，F(xiàn)e：+8/3；

S4O62-

中，S：+5/2。按確定元素氧化值6條規(guī)則的先后順序，就能正確確定化合物中各元素的氧化值。例：KMnO4，先確定K，+1；再確定O，-2；最后確定Mn，+7。第八頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)二、氧化還原反應(yīng)不同類型的氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移Zn+Cu2+=Cu+Zn2+電子偏移C+O2=CO2這兩類不同的氧化還原反應(yīng)可以用氧化值概念統(tǒng)一：元素的氧化值發(fā)生了變化。第九頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)定義氧化還原反應(yīng)元素的氧化值發(fā)生了變化的化學(xué)反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。Zn+Cu2+=Cu+Zn2+氧化值升高稱為氧化反應(yīng)，例如Zn→Zn2+

；氧化值降低稱為還原反應(yīng)，例如Cu2+→Cu。電子供體失去電子，稱為還原劑，如Zn；電子受體得到電子，稱為氧化劑，如Cu2+。第十頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)

氧化還原半反應(yīng)和氧化還原電對(duì)氧化還原反應(yīng)可以根據(jù)電子的轉(zhuǎn)移，由兩個(gè)氧化還原半反應(yīng)構(gòu)成：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+一個(gè)半反應(yīng)是氧化反應(yīng)：Zn-2e-

→Zn2+

；一個(gè)半反應(yīng)為還原反應(yīng)：Cu2++2e-

→

Cu。氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時(shí)存在，在反應(yīng)過程中得失電子的數(shù)目相等。第十一頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)

氧化還原半反應(yīng)和氧化還原電對(duì)氧化還原半反應(yīng)用通式寫做氧化型+ne-

還原型或Ox+ne-

Red

式中n為半反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目。Ox

表示氧化值相對(duì)較高的氧化型物質(zhì)；Red表示氧化值相對(duì)較低的還原型物質(zhì)。氧化型物質(zhì)及對(duì)應(yīng)的還原型物質(zhì)稱為氧化還原電對(duì)，通常寫成：氧化型/還原型（Ox/Red），如Cu2+/Cu；Zn2+/Zn第十二頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)

氧化還原半反應(yīng)和氧化還原電對(duì)氧化還原半反應(yīng)用通式寫做Ox+ne-

Red

溶液中的介質(zhì)參與半反應(yīng)時(shí)，雖然它們在反應(yīng)中未得失電子，也應(yīng)寫入半反應(yīng)中。如半反應(yīng)MnO4-+8H++5e-Mn2++4H2O

氧化型包括MnO4-和H+，還原型為Mn2+(溶劑H2O不包括)。

第十三頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)三、氧化還原反應(yīng)方程式的配平例：KMnO4+HCl→MnCl2+Cl2+H2O寫出離子方程式MnO4-+Cl-

→Mn2++Cl2

＋H2O根據(jù)氧化還原電對(duì)，拆成兩個(gè)半反應(yīng)還原反應(yīng)：MnO4-+H+

→Mn2++H2O氧化反應(yīng)：Cl-

→Cl2物料平衡，使半反應(yīng)式兩邊各原子的數(shù)目相等。如果O原子數(shù)目不等，可選擇適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)如H+和H2O，或OH-和H2O來配平。第十四頁，共五十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)氧化還原反應(yīng)MnO4-+8H+

→Mn2++4H2O2Cl-

→Cl2電荷平衡MnO4-+8H++5e-Mn2++4H2O①2Cl--2e-Cl2

②配平氧化還原方程式（得失電子數(shù)相等）①×2：2MnO4-+16H++10e-2Mn2++8H2O②×5：10Cl--10e-5Cl2

2MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2+

8H2O第十五頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位一、原電池將氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置稱為原電池(primarycell)，簡稱電池。原電池可以將自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑫r(shí)做電功。理論上講，任何一個(gè)氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。

第十六頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位原電池的組成兩個(gè)半電池（或電極）。半電池包括電極材料（電極板）和電解質(zhì)溶液，電極板是電池反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的導(dǎo)體，氧化還原電對(duì)的電子得失反應(yīng)在溶液中進(jìn)行。鹽橋連接兩個(gè)半電池，溝通原電池的內(nèi)電路。半電池Zn2+/Zn半電池Cu2+/Cu電極板電極板鹽橋第十七頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位電池的反應(yīng)將ZnSO4

溶液和Zn片構(gòu)成Zn半電池，是原電池的負(fù)極(anode)；CuSO4溶液和Cu片構(gòu)成Cu半電池，是原電池的正極(cathode)。負(fù)極反應(yīng)Zn→Zn2++2e-

（氧化反應(yīng)）正極反應(yīng)Cu2++2e-

→Cu（還原反應(yīng)）由正極反應(yīng)和負(fù)極反應(yīng)所構(gòu)成的總反應(yīng)，稱為電池反應(yīng)(cellreaction)。Zn+Cu2+Cu+Zn2+第十八頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位原電池組成式“|”表示相界面，同一相的不同物質(zhì)用“,”隔開。“||”表示鹽橋。溶質(zhì)標(biāo)濃度；氣體標(biāo)壓力。溶液靠鹽橋，電極板在兩邊。負(fù)極在左，正極在。(-)Zn|Zn2+(c1)||Cu2+(c2)|Cu(+)第十九頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位例寫出下列反應(yīng)的電極反應(yīng)和電池組成式MnO4-+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O解配平半反應(yīng)（電極反應(yīng)）Fe2+Fe3++e-MnO4-+8H++5e-Mn2++4H2O電池組成式(-)Pt|Fe3+,Fe2+||MnO4-,Mn2+,H+|Pt(+)第二十頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位電極類型金屬-金屬離子電極如：Zn2+/Zn電極，電極組成式Zn|Zn2+(c)電極反應(yīng)Zn2++2e-Zn氣體電極如：氯氣電極，電極組成式Pt|Cl2(p)|Cl-(c)電極反應(yīng)Cl2+2e-2Cl-第二十一頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位電極類型金屬-金屬難溶鹽-陰離子電極如：Ag-AgCl電極電極組成式Ag|AgCl(s)|Cl-(c)電極反應(yīng)AgCl+e-Ag+Cl-氧化還原電極如：Fe3+/Fe2+電極電極組成式Pt|Fe2+(c1),Fe3+(c2)電極反應(yīng)Fe3++e-Fe2+第二十二頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位二、電極電位的產(chǎn)生金屬電極板浸入其鹽溶液中，存在相反的過程，速率相等時(shí)，建立動(dòng)態(tài)平衡：金屬極板表面上帶有過剩負(fù)電荷；溶液中等量正電荷的金屬離子受負(fù)電荷吸引，較多地集中在金屬極板附近，形成所謂雙電層結(jié)構(gòu)，其間電位差稱為電極電位。第二十三頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位三、標(biāo)準(zhǔn)電極電位電極電位符號(hào)ox/red，單位V。電極電位與電對(duì)本性、溫度、濃度有關(guān)。電極電位絕對(duì)值無法直接測定，使用的是相對(duì)值，以標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)為參照。IUPAC規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極SHE=0.00000V2H+(aq)+2e-H2(g)T=298.15K，p(H2)=100kPac(H2)=1mol·L-1第二十四頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位三、標(biāo)準(zhǔn)電極電位電極電位的測定將待測電極和已知電極組成原電池原電池的電動(dòng)勢：E=待測-已知IUPAC建議電極電位應(yīng)是下述電池的平衡電動(dòng)勢：Pt|H2(100kPa)|H+(a=1)‖Mn+(a)|M第二十五頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位三、標(biāo)準(zhǔn)電極電位標(biāo)準(zhǔn)電極電位及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下測得的氧化還原電對(duì)的電極電位就是標(biāo)準(zhǔn)電極電位，符號(hào)yox/red是熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的電極電位；反應(yīng)用Ox+ne-Red表示，所以電極電位又稱為還原電位；電極電位是強(qiáng)度性質(zhì)，與物質(zhì)的量無關(guān)，如Zn2++2e-Zny(Zn2+/Zn)=-0.7618V1/2Zn2++e-

1/2Zny(Zn2+/Zn)=-0.7618V第二十六頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位標(biāo)準(zhǔn)電極電位表(298.15K)半反應(yīng)y/VNa++e-Na-2.71Zn2++2e-Zn-0.7618Pb2++2e-Pb-0.12622H++2e-H20.00000Cu2++2e-Cu0.3419O2+2H++2e-H2O20.695Cl2+2e-2Cl-1.35827MnO4-+8H++5e-Mn2++4H2O1.507氧化劑的氧化能力增強(qiáng)還原劑的還原能力增強(qiáng)第二十七頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位標(biāo)準(zhǔn)電極電位及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)電極電位的應(yīng)用判斷氧化還原能力的相對(duì)強(qiáng)弱電極電位愈高，電對(duì)中氧化型物質(zhì)得電子能力愈強(qiáng)，是較強(qiáng)氧化劑；電極電位值愈低，電對(duì)中還原劑型物質(zhì)失電子能力愈強(qiáng)，是較強(qiáng)還原劑。表中，最強(qiáng)的氧化劑是MnO4-，最強(qiáng)的還原劑是Na。較強(qiáng)氧化劑對(duì)應(yīng)的還原劑型物質(zhì)的還原能力較弱，較強(qiáng)還原劑對(duì)應(yīng)的氧化劑型物質(zhì)的氧化能力較弱。第二十八頁，共五十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)原電池和電極電位標(biāo)準(zhǔn)電極電位及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)電極電位的應(yīng)用較強(qiáng)氧化劑和較強(qiáng)還原劑作用，生成較弱的還原劑和較弱的氧化劑，這是一個(gè)自發(fā)過程。如Zn+Cu2+Cu+Zn2+

y(Cu2+/Cu)=0.3419Vy(Zn2+/Zn)=-0.7618V較強(qiáng)氧化劑Cu2+與較強(qiáng)還原劑Zn發(fā)生反應(yīng)，生成較弱還原劑Cu與較弱氧化劑Zn2+。這個(gè)反應(yīng)的逆過程是非自發(fā)的。

第二十九頁，共五十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)電池電動(dòng)勢與Gibbs自由能一、電池電動(dòng)勢與化學(xué)反應(yīng)Gibbs自由能變的關(guān)系在等溫等壓下，系統(tǒng)Gibbs降低值等于可逆過程中對(duì)外所作的最大非體積功。原電池是可逆電池，系統(tǒng)所作的非體積功全部為電功：

Gm=W電功,最大=-qE=-nFEn是轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，單位mol；電動(dòng)勢E單位V。法拉第常數(shù)F=96485C·mol-1。W單位J。當(dāng)電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)Gym=-nFE第三十頁，共五十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)電池電動(dòng)勢與Gibbs自由能二、用電池電動(dòng)勢判斷氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性對(duì)于一個(gè)氧化還原反應(yīng)：Ox1+Red2Red1+Ox2電池組成：Pt|Ox2(aq),Red2(aq)||Ox1(aq),Red1(aq)|Pt原電池電動(dòng)勢：E=(Ox1/Red1)-(Ox2/Red2)

Gm=-nFE第三十一頁，共五十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)電池電動(dòng)勢與Gibbs自由能二、用電池電動(dòng)勢判斷氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性于是有：(Ox1/Red1)>(Ox2/Red2)，E>0，Gm<0,反應(yīng)正向自發(fā)；(Ox1/Red1)<(Ox2/Red2)，E<0，Gm>0,反應(yīng)逆向自發(fā)；(Ox1/Red1)=(Ox2/Red2)，E=0，Gm=0,反應(yīng)達(dá)到平衡。第三十二頁，共五十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)電池電動(dòng)勢與Gibbs自由能二、用電池電動(dòng)勢判斷氧化還原反應(yīng)的自發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下：y(Ox1/Red1)>y(Ox2/Red2)，Ey>0，Gym<0,反應(yīng)正向自發(fā)；y(Ox1/Red1)<y(Ox2/Red2)，Ey<0，Gym>0,反應(yīng)逆向自發(fā)；y(Ox1/Red1)=y(Ox2/Red2)，Ey=0，Gym=0,反應(yīng)達(dá)到平衡。第三十三頁，共五十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)電池電動(dòng)勢與Gibbs自由能例

計(jì)算Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O的Gym，并判斷反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是否自發(fā)進(jìn)行。解正極Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2O查表得y(Cr2O72-/Cr3+)=1.36V負(fù)極Fe3++e-Fe2+，查表得y(Fe3+/Fe2+)=0.771V

Ey

=y(Cr2O72-/Cr3+)-y(Fe3+/Fe2+)=1.36V-0.771V=0.589V配平氧化還原方程式中電子轉(zhuǎn)移數(shù)n=6Gym=-nFEy

=-341.0kJ·mol-1<0故反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。第三十四頁，共五十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)電池電動(dòng)勢與Gibbs自由能三、電池標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢和平衡常數(shù)根據(jù)

Gym

=-nFEy又Gym=-RTlnKy即得RTlnKy

=

nFEy將T=298.15K，R=8.314J·K-1·mol-1,F=96485C·mol-1代入，得室溫下，

第三十五頁，共五十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)電池電動(dòng)勢與Gibbs自由能氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)有以下規(guī)律：平衡常數(shù)與電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢有關(guān)，而與物質(zhì)濃度無關(guān)；氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)與電子轉(zhuǎn)移數(shù)，即與反應(yīng)方程式的寫法有關(guān)；氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度有關(guān)；一般認(rèn)為，當(dāng)n=2，Ey>0.2V時(shí)，或n=1，Ey>0.4V時(shí)，Ky>106，此平衡常數(shù)已相當(dāng)大，反應(yīng)進(jìn)行得比較完全。第三十六頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素一、電極電位的Nernst方程式由熱力學(xué)等溫方程Gm=Gym+RTlnQ又Gm=-nFE，

Gym=-nFEy有-nFE=-nFEy

+RTlnQ兩邊同除以-nF，得這就是電池電動(dòng)勢的Nernst方程。第三十七頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素對(duì)于一個(gè)氧化還原反應(yīng)：aOx1+bRed2

dRed1+eOx2代入電池電動(dòng)勢的Nernst方程第三十八頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素注意到：反應(yīng)商Q寫做電池電動(dòng)勢的Nernst方程變?yōu)榈谌彭?，共五十七頁?022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素整理得到：一般地：p

Ox+ne-

qRed這就是電極電位的Nernst方程第四十頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素從電極電位的Nernst方程可以看出：電極電位不僅取決于電極本性，還取決于溫度和氧化劑、還原劑及相關(guān)介質(zhì)的濃度或分壓。在溫度一定的條件下，氧化型濃度愈大，則值愈大；還原型濃度愈大，則值愈小。決定電極電位高低的主要因素是標(biāo)準(zhǔn)電極電位，只有當(dāng)氧化型或還原型物質(zhì)濃度很大或很小時(shí)，或電極反應(yīng)式中的系數(shù)很大時(shí)才對(duì)電極電位產(chǎn)生顯著的影響。第四十一頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素當(dāng)T=298.15K，將相關(guān)常數(shù)代入電極電位的Nernst方程：根據(jù)已配平的半反應(yīng)可以方便地寫出電極電位的Nernst方程式，例如：Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2O

第四十二頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素二、溶液中各物質(zhì)濃度對(duì)電極電位的影響酸度對(duì)電極電位的影響若介質(zhì)中的H+和OH-參加了電極反應(yīng)，溶液pH的變化可影響電極電位。例

電極反應(yīng)：Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2Oy=1.36V，若Cr2O72-和Cr3+濃度均為1mol·L-1，求298.15K，pH=6時(shí)的電極電位。第四十三頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素解Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2O,c(Cr2O72-)=c(Cr3+)=1mol·L-1，pH=6，c(H+)=1×10-6mol·L-1，n=6所以第四十四頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素二、溶液中各物質(zhì)濃度對(duì)電極電位的影響沉淀的生成對(duì)電極電位的影響在氧化還原電對(duì)中沉淀生成將顯著地改變氧化型或還原型物質(zhì)濃度，使電極電位發(fā)生變化。例

已知Ag++e-Ag，y=0.7996V若在電極溶液中加入NaCl生成AgCl沉淀，并保持Cl-濃度為1mol·L-1，求298.15K時(shí)的電極電位（已知AgCl的Ksp=1.7710-10）。第四十五頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素解

Ag++e-Agn=1Ag++Cl-

AgCl[Ag+]=Ksp/[Cl-]=1.7710-10=0.7996V-0.577V=0.223V第四十六頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素二、溶液中各物質(zhì)濃度對(duì)電極電位的影響生成弱酸(或弱堿)對(duì)電極電位的影響弱酸（或弱堿）生成將使氧化型或還原型物質(zhì)的離子濃度降低，電極電位發(fā)生變化。例

已知y(Pb2+/Pb)=-0.1262V，原電池(-)Pb│Pb2+(1mol·L-1)‖H+(1mol·L-1)│H2(100kPa),Pt(+)問：(1)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，2H++PbH2+Pb2+反應(yīng)能發(fā)生嗎？(2)若在H+溶液中加入NaAc，且使平衡后HAc及Ac-濃度均為1mol·L-1，H2的分壓為100kPa，反應(yīng)方向?qū)l(fā)生變化嗎？第四十七頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素解(1)正極：2H++2e-H2，y(H+/H2)=0.0000V

負(fù)極：Pb2++2e-Pb，y(Pb2+/Pb)=-0.1262V=0.00000V-(-0.1262V)=0.1262V>0由于電池電動(dòng)勢大于零，該反應(yīng)能正向自發(fā)進(jìn)行。(2)加入NaAc后，氫電極溶液中存在下列平衡：HAcH++Ac-[H+]=[HAc]KHAc/[Ac-]達(dá)平衡后，溶液中HAc及Ac-濃度均為1mol·L-1,第四十八頁，共五十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電極電位的Nerst方程式

及影響電極電位的因素

KHAc=1.76×10-5，[H+]=1.76×10-5mol·L-1

=-0.281V-(-0.1262V)=-0.155V<0

反應(yīng)逆向自發(fā)，電池的正負(fù)極也要改變。第四十九頁，共五十七頁，2022年，8月28日第五節(jié)電位法測定溶液的pH一、常用參比電極飽和甘