电化学序列

如果你把每个半反应都按它的标准还原电位排好队，从最「饿电子」的排在最上、到最「舍得给电子」的排在最下，你就得到一张氧化还原能力的总排行榜。这张排好序的清单就是电化学序列。它把整片杂乱的氧化还原化学变成一张像积分榜一样能直接读的东西：谁能赢谁。

读它的规则简单而有力。表中靠上的任何物种（电位高且正——像 F2 或 MnO4- 这样的强氧化剂）都能氧化任何位置更靠下的物种；反过来，表中靠下的任何物种（电位低且负——像 Li、K、Zn 这样的强还原剂）都能还原任何位置更靠上的物种。一个更眼熟的「表亲」——金属活动性顺序——不过是这同一张清单里金属的那一段，这就是为什么更活泼的金属（锌）能把不那么活泼的金属（铜）从溶液中置换出来，也是为什么排在氢上方的金属能与酸反应放出 H2、而下方的（铜、银、金）不能。

这一张排好序的清单，悄悄解释了大量日常化学：哪些金属会腐蚀、哪些能作为牺牲阳极去保护别的金属、为什么硫酸铜不能用铁容器盛装、哪些置换反应会进行。要老实交代的是：这个序列只预测标准条件下的热力学方向。反应速率是另一回事（铝排得很靠上，却因氧化膜而显得不活泼），而改变浓度或 pH 可能把电位相近的电对重新排序，正如能斯特方程所明示的。