电化学

电极电势

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想象把金属按照各自在反应里有多「想要」电子来排个名次。一块金子紧抓着自己的电子,很难溶解;一块锌则爽快地把电子让出来。电极电势就是一个恰好刻画这种「拉力」的数值——一个给定的半反应有多强的倾向去抓住电子、被还原。

每个浸在溶液里的电极都处于某个电势,以伏特为单位。我们没法单独测出一个电极的电势,所以总是把它和一个约定的参比电极——标准氢电极——相比较,后者被规定为零。电极电势越正,对电子的拉力越强(越容易被还原);越负,则表示该物质宁愿把电子让出去(越容易被氧化)。这些标准数值已为数百个半反应列成了表。

电极电势是化学家在动手混合之前就能预测会发生什么的工具。把两个半反应排在一起,电势较高的那个会从另一个手里夺走电子——这就告诉你哪种金属会溶解、电池中电流往哪边流、电池电压会有多大。它是关于方向的热力学预报,不过对反应跑得多快只字不提。

铜的标准还原电势约为 +0.34 伏,锌的约为 −0.76 伏。因为铜的更高,它从锌那里夺走电子——这正是为什么在锌铜电池里锌溶解、铜析出。

还原电势更高的赢得电子:铜(+0.34 伏)胜过锌(−0.76 伏)。

表中列出的是标准电极电势,在 1 摩尔浓度、1 巴、25 °C 下测得。一旦改变这些条件,实际电势就会偏移——能斯特方程会告诉你偏移多少。

又称
reduction potential电极电位电极电势電極電勢