基础化学 高职化工类 王宝仁，王英健 7 7 2.pptVIP

尚辅网 尚辅网 * 帮助 返回 下页 上页 7.2 原电池和电极电势 尚辅网 7.2.1 原电池 1. 原电池的组成 任务7-4：根据下列电池反应写出相应的电池符号 ⑴ H2+2Ag+ —→2H++2Ag ⑵ Cu+Fe3+ —→ Cu2++Fe2+ 【实例分析】将Zn与CuSO4溶液反应设计在图7-1装置内进行时，发现电路接通后，检流计指针偏转，表明导线中有电流通过，同时锌片开始溶解，而铜片上有铜沉积。由检流计指针偏转方向可知，电子从锌电极流向铜电极。 这种借助氧化还原反应自发产生电流的装置称为原电池。在原电池反应中化学能转变成为电能。 Zn-Cu原电池由两个半电池组成，一个是锌片和ZnSO4溶液，另一个是铜片和CuSO4溶液，之间用盐桥相连。 尚辅网 在原电池中，电子流出的电极是负极，发生氧化反应；电子流入的电极是正极，发生还原反应。因此，锌片为负极，铜片为正极，其反应为 负极 Zn —→Zn2+ + 2e－ (氧化反应) 正极 Cu2+ + 2e－ —→ Cu (还原反应) 电池反应 Zn + Cu2+ —→ Zn2+ + Cu 在电极上发生的氧化或还原反应称为电极反应或半电池反应；两个半电池反应合并构成电池反应。电极反应中高氧化态物质称为氧化型物质，低氧化态物质称为还原型物质。构成氧化还原电对表示为氧化型物质/还原型物质。例如，Zn2+/Zn，Cu2+/Cu。 2. 原电池表示方法 为了科学方便地表示原电池的结构和组成，原电池装置 尚辅网 常用符号表示。如 (－) Zn│ZnSO4(c1) || CuSO4(c2)│Cu (+) 正确书写原电池符号的规则如下 ⑴负极写在左边，正极写在右边。 ⑵金属材料写在外面，电解质溶液写在中间。 ⑶相接界面用实垂线“|”或“，”隔开，盐桥用双垂线“||”表示。 ⑷注明温度和压力（若不注明,一般指298.15K、100kPa）和溶液浓度。 ⑸若电极反应中无金属导体，需用惰性电极Pt电极或C电极，它只起导电作用，不参与电极反应。例如 尚辅网 【任务7-4解答】 3．原电池电动势 原电池正负极之间的平衡电势差称为原电池电动势。 E=φ(+)－φ(－) (7-1) 原电池电动势与溶液的浓度、温度等因素有关。在标准态下测得的电动势称为标准电动势(E?)。标准态是指电池反应中的液体或固体都是纯净物，溶液中各离子浓度为1.0 mol/L，气体（为理想气体）分压为100kPa的状态。 7.2.2 电极电势 任务7-5：写出下列电对的能斯特方程 ⑴Cu2+/Cu ⑵Cl2/Cl－ ⑶MnO4－/Mn2+ ⑷AgCl/Ag 尚辅网 1. 电极电势的产生 在一定条件下，当将金属放入含有该金属离子的盐溶液时，有两种反应倾向：金属表面离子进入溶液形成为水合离子[图7-2（a）]；溶液中的水合离子从金属表面获得电子，沉积到金属上[图7-2（b）]。即 M Mn++ne－ 这样，金属表面与其盐溶液就形成了带异种电荷的双电层（见图7-2）。 这种金属表面与其盐溶液形成双电层间的电势差称为该金属的电极反应电势，简称电极电势。用符号“ ”表示。金属越活泼，溶解成离子的倾向越大，离子沉积倾向越小，达平衡时，电极电势越低；反之，电极电势越高。 尚辅网 2. 标准电极电势 电极电势的绝对值无法测定，只能测定其相对值。为此，规定用标准氢电极作为比较电极电势高低的标准。 ⑴ 标准氢电极 标准氢电极（图7-3）是将镀有一层海绵状铂黑的铂片，浸入H+浓度为1.0mol/L的硫酸溶液中。在298.15K时不断通入100 kPa的纯氢气流，使铂黑电极上吸附氢气达到饱和，并与溶液中H+达到平衡 2H＋(1.0mol/L) + 2e? H2( ) 此时，电对H+/H中的物质都处于标准态，电极即为标准氢电极。规定在298