电极电势与电池电动势.ppt
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1、第三章 电极电势与 电池电动势,第一节 电极电势 一、原电池 (一)原电池的概念 原电池:借助于氧化还原反应将化学 能直接转变为电能的装置。,负极:Zn-2e Zn2 (氧化) 正极:Cu22e Cu (还原) 原电池:ZnCu2 Zn2Cu(氧化还原),盐桥的作用是中和溶液中过剩的电荷,沟通电路,保持两溶液的电中性,保证了Zn的氧化和Cu2的还原继续进行。,原电池的装置可用符号表示: (-)ZnZnSO4(c1)CuSO4(c2)Cu(+) “”表示两相的界面, “”表示盐桥,(+)和()分别表示正负极。习惯上把负极写在左边,正极写在右边。,盐桥两边分别为2个半电池(即两 个电极),每个电极
2、反应包括两类物 质,一类是可作还原剂(处于低价态) 的物质,叫做还原态(或还原型)物 质;另一类是可作氧化剂(处于高价 态)的物质,叫做氧化态(或氧化型) 物质。两者关系可表示如下: 氧化态ne 还原型,常用电极(半电池)通常有四种类型 金属-金属离子电极Cu 2/Cu Zn 2/Zn(即氧化型/还原型) 气体电极 Pt, H+/H2、Pt, Cl2/Cl- 金属-金属难溶盐-阴离子电极 Ag , AgCl(s)Cl- 氧化还原电极 Pt Fe 3,Fe 2,用金属Pt作惰性电极,电极可表示为: Pt Fe 3,Fe 2、Pt,H2 H、 Pt,Cl2 Cl-等,金属及其难溶盐。例如AgCl/
3、Ag,其电极组成为, Ag AgCl,Cl-,例:3-1将下列氧化还原反应组成原电池 Cu+2Ag+(c=1.0)Cu2+(c=1.0)+2Ag 解:首先把反应分为氧化反应和还原反应 Cu Cu2+2e (氧化反应) Ag+e Ag (还原反应) (-)CuCu2+(c=0.10)Ag+(c=1.0)Ag(+),例3-2 写出下列电池所对应的化学反应 (-)PtFe3+,Fe2MnO4-,Mn2+,H+Pt(+) 解:负极发生氧化反应Fe2+ Fe3+e 正极发生还原反应 MnO4-+8H+5e Mn2+4H2O (1)5(2)得电池反应为 MnO4-+5Fe2+8H+ Mn2+5Fe3+4H
4、2O,(二)电池的电动势 电池的电动势:在原电池的两电极之间电势差。电极电势常用符号 表示,电池的电动势用E表示:,二、电极电势 (一)电极电势的产生 M(s) Mn+(aq)+ne- 在极板上 在溶液中 留于极板上,溶解,沉积,电极电势:产生与金属表面与其 盐溶液双电层之间的电势差称为金 属的电极电势。,图3-2金属的电极电势示意图,(二)电极电势的测定 (1)标准氢电极 按照IUPAC的规定,以标准氢电极(SHE)为标准电极,并规定它的电极电位为零,将待侧电极和标准氢电极组成一个原电池,通过测定该电池的电动势,就可求出待侧电极的相对值。,标准电极的构造 系将镀有铂黑的铂片浸入到H离子浓度
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