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作业107页10,15 （7） 5.3.2 原电池电动势 1．电极电势的产生 电极电势的产生，可用1889年德国化学家能斯特提出的双电层理论来说明。 这个理论认为，当把金属放入它的盐溶液中时，由于金属晶体处于热运动的金属离子受到极性水分子的作用，有离开金属进入溶液的趋势，金属越活泼，这种趋势就越大； 另一方面，溶液中的金属离子，由于受到金属表面电子的吸引，有从溶液向金属表面沉积 的趋势，溶液中的金属离子浓度越大，这种趋势也越大。 在一定浓度的溶液中，如果前一种趋势大于后一种趋势，当达动态平衡时，金属带负电，而溶液带正电。因为正、负电荷的吸引，金属离子不是均匀分布在整个溶液中，而主要集聚在金属表面附近，形成双电层，[见图5.2（a）]，因此在金属和溶液间产生了电势差。 如果前一种趋势小于后一种趋势，则在达到动态平衡时，金属带正电，而溶液带负电，同样形成双电层，产生电势差，见图5.2（b）。 通常就把这种双电层的电势差称为电极电势。 按电化学的惯例，发生氧化反应的电极称为阳极，而发生还原反应的电极称为阴极（对于Cu-Zn原电池，锌极就是阳极，而铜极就是阴极）； 电极电势较大的电极叫正极，电极电势较小的电极称为负极（Cu-Zn原电池锌极是负极，铜极是正极）。注意原电池的阳极是负极，而阴极是正极。 原电池的电动势就等于正极的电极电势减去负极的电极电势。即 E = - 其中是正极电极电势，是负极电极电势， E就是原电池的电动势。 由于金属锌失去电子的趋势比铜大，所以锌片上有过剩的电子，而铜片上有过剩的正电荷。若用导线把锌片和铜片连接起来，电子就从锌片流向铜片。 由于锌片上的电子流出，锌片上的负电荷减少，从而和溶液中的Zn2+离子间的平衡被破坏，Zn2+离子就可以不断地进入溶液； 与此同时，流到铜片上的电子，就可以与溶液中的Cu2+离子结合生成金属铜，并在铜片上沉积下来。这样电子不断地从锌片流向铜片，从而产生电流。 必须指出的是，无论从金属进入到溶液中的离子，还是从溶液沉积到金属上的离子的量都是非常小的，以至于不能用化学或物理的方法直接测得。 2．电极电势的测量 为了对所有的电极的电极电势的大小作出系统的、定量地的比较，就必须选择一个参比电极，令其电极电势为零，依此来衡量其它电极的电极电势，这个参比电极称为标准电极。 （1）标准氢电极 目前采用的是标准氢电极(图5-3)： Pt，H2（100kPa）|H+（1mol·L-1）(简写成NHE)，它是将镀有铂黑的的铂片，放入氢离子浓度为1mol·L-1的硫酸溶液中，不断通入压力 为100kPa的纯氢气，使铂黑吸附氢达到饱和，这样铂黑片就像是由氢气构成的电极一样。 于是被铂黑吸附的H2与溶液中的H+离子建立 如下的平衡： 2H+（aq，1mol ·L-1）+2e- H2（g，100kPa） 这时双电层的电势差就是标准氢电极的电势，人为规定其为零。记作 （H+/H2）=0V 式中 （H+/H2）——氢电极的标准电极电势，V是电极电势的单位（伏特）。 （2）电极电势的测定 将待测电极的半电池与标准氢电极的半电池组成原电池，测出该原电池的电动势E，即可算出待测电极相对于标准氢电极的电极电势，称为该电极的电极电势。 因此，以后我们所用到的电极电势都是相对于“标准氢电极”的电极电势。 电极电势的大小，除了主要决定于电极物质的本性外，还与浓度（分压）和温度有关（但温度对其影响不大）。 为了便于比较，