电位法与电分析方法
电极电位(electrode potential)
把浸在溶液里的电极想象成金属与离子之间一场围绕电子的拔河——一方想交出电子,另一方想抓住电子。这场拔河的结果,是表面上的一种电学张力,一种电子想要流动的倾向。这种内在的倾向,用电压表示出来,就是电极电位。
正式地说,电极电位是单个电极(半电池)相对于某参照的电位差,描述其反应得失电子的热力学倾向。由于你永远无法单独测量一个孤立的半电池,电位都以标准氢电极为基准来报告,后者被定义为恰好为零。标准电极电位 E° 是在规定标准条件下的值;能斯特方程则把它修正到实际浓度。
它之所以重要,是因为比较电极电位可以预测一个氧化还原反应会朝哪个方向进行、强烈程度如何——这是电池、腐蚀以及本节每一种电分析方法的根基。需要注意的是:电位预测的是倾向(热力学),而非速度(动力学):一个反应可能在电位上很被看好,却迟缓到没有额外推动(称为过电位)就几乎没有电流。
铜的标准电极电位比锌更正,所以当一片锌插入铜离子溶液时,锌交出电子并溶解,而铜金属析出——这电位差正好预言了哪种金属会「赢得」电子。
电位越正,对电子的「拉力」越强。
标准电极电位(E°)总是以设为零的标准氢电极为基准列表。它们告诉你反应的方向和推动力,绝不告诉你反应速率——动力学(包括过电位)是另一回事。
又称
另见