【正文】 Gm= － nFE 代入，則有 E 0 (或 ? + ? ) 反應(yīng)正向自發(fā) E = 0 (或 ? += ? ) 反應(yīng)于平衡態(tài) E 0 (或 ? + ? ) 反應(yīng)逆向自發(fā) 四、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向 電極反應(yīng)： 氧化態(tài)＋ ne－ 還原態(tài) ΔrGm = － nF ? ， ?愈正 ΔrGm愈負(fù)，正向傾向愈大。 θspK 沉淀的生成對電極電勢的影響 減 小 θspK減 小 c(Ag)+ 減 小 θ?電對 ? ?/V AgI(s)+e Ag+I AgBr(s)+e Ag+Br + AgCl(s)+e Ag+Cl + Ag++e Ag + 濃差電池（ Concentration cell） Pt∣ H2(g, 1 105 Pa)∣ H3O+(x mol dm3) ‖H3O+(1 mol dm3)∣ H2(g, 1 105 Pa)∣ Pt 兩邊 c(H3O+)相等時電池耗盡 , 外電路不再有電流通過 。dm3的酸性溶液中，電對 MnO2/Mn2+的電極電勢。對反應(yīng)： aA (aq) ＋ bB (aq) ＝ yY (aq) ＋ zZ (aq) QnFRTEE ln?? ?—— E 的 Nernst方程 常溫 25℃ 時： QnEE ?? ?bBaAzZyYccccccccQ)/()/()/()/(???????同理，對于電極： a 氧化態(tài)＋ ne b 還原態(tài)； QnFRT ln?? ??? 電對中 c(氧化態(tài) )增加 ， c(還原態(tài) )減小， ?增加；反之亦反。 處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的電池： pθ=100kPa cθ=1molmol1≈96500 C ? 一些電對的 ? θ與介質(zhì)的酸堿性有關(guān) , 因此有 表和 表之分。 ?參比電極 氫電極使用不方便，用有確定電極電勢的電極作二級標(biāo)準(zhǔn)電極。 ? Pt | H2(p=100kPa) | HCl(aq, c=1mol 鋰離子電池的正極 （ 陰極 ） 由鈷酸鋰（ LiCoO2） 組成 ， 負(fù)極由嵌入鋰離子的石墨組成 （ 即是由石墨層間化合物組成的電極 ） 。 如銻 氧化銻電極 Sb|Sb2O3， H+， H2O電極反應(yīng)為 Sb2O3（ s） +6H++6e－ = 2Sb（ s） +3H2O（ l） 第三類電極 電極極板為惰性導(dǎo)電材料 ， 起輸送電子的作用 。 這種電極需要惰性電極材料 （ 一般為 Pt和石墨 ） 擔(dān)負(fù)輸送電子的任務(wù) 。 它又分成兩種： 1） 金屬 該金屬離子電極 。 作用 保持溶液電中性，使電極反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行 兩個電對分別進(jìn)行如下半反應(yīng)： Zn2+（ aq） +2e－ = Zn（ s） Cu2+（ aq） +2e－ = Cu（ s） 電對的半反應(yīng)按如下方式書寫： 氧化態(tài) +ne－ = 還原態(tài) n為電極氧化或還原反應(yīng)式中電子的計量系數(shù) 。 Cu2+ (aq) + Zn (s) = Cu (s) + Zn2+ (aq) 燒杯中的氧化還原反應(yīng) 一、原電池及氧化還原電對 ΔrGmθ= kJ 43 電極電勢的應(yīng)用 167。 ?化學(xué)電源已成為現(xiàn)代社會生活的必需品， 而 化學(xué)電源都與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。 ?化學(xué)電源 ——將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。 42 能斯特方程 167。 41 原電池及電極電勢 回顧：氧化還原反應(yīng) 18世紀(jì)末 2Zn(s)+O2(g) = 2ZnO(s) 與氧結(jié)合 19世紀(jì)中 Zn→Zn 2++ 2e 電子轉(zhuǎn)移 20世紀(jì)初 H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) 電子偏移 氧化還原概念的發(fā)展 覆蓋范圍擴(kuò)大 Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物 Cu2+ + 2e ? Cu 還原反應(yīng)（得電子） Zn 2e ? Zn2+ 氧化反應(yīng)（失電子） 半反應(yīng) 從氧化還原反應(yīng)到化學(xué)電池 在溶液中發(fā)生的普通氧化還原反應(yīng)不能產(chǎn)生定向移動的電流，但可以通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計，使電流定向移動，這種 借助于自發(fā)的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流的 裝置稱為 原電池， 此時 化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能 。 電對的書寫規(guī)則： 氧化態(tài) /還原態(tài)。 氫電極： 2H＋ (aq)＋ 2e＝ H2(g) …… 半反應(yīng)為還原反應(yīng)， 陰極 /正極 ； 電池反應(yīng)： Zn(s)＋ 2H＋ (aq) ＝ Zn2＋ (aq)＋ H2(g) （－） Zn | Zn2＋ (c1) H＋ (c2) | H2(p)|Pt（＋） 電池裝置用 電池圖示 表示為： 一、原電池及氧化還原電對 Zn G H2(g) Zn2＋ Cl－ H＋ K＋ e e 鹽橋 (－ ) (＋ ) 電解： Zn2＋ (aq) ＋ H2(g) ＝ Zn(s) ＋ 2H＋ (aq) 陰極 /負(fù)極 陽極 /正極 ?原電池電極反應(yīng) 正極－還原反應(yīng) —— 陰極 負(fù)極－氧化反應(yīng) —— 陽極 ?以通式表示為： （或 Ox＋ ne Re）； 還原 氧化 氧化態(tài)＋ ne 還原態(tài)； 還原 氧化 氧化還原電對 一、原電池及氧化還原電對 ?電解池電極反應(yīng) 正極－氧化反應(yīng) ——陽極 負(fù)極－還原反應(yīng) ——陰極 1. 第一類電極 是由金屬或吸附了某種氣體的惰性金屬電極放在含有該元素離子的溶液中構(gòu)成的 。 如氫電極 Pt, H2|H+ 、 氯電極Pt,Cl2|Cl等 。 如甘汞電極 Pt|， Hg|Hg2Cl2；銀 氯化銀電極 Ag|AgCl， Cl，其電極反應(yīng)分別為 Hg2Cl2（ s） +2e－ = 2Hg（ l） +2Cl－ （ aq） AgCl（ s） + e－ = Ag（ s） +Cl－ （ aq） 2） 金屬 難溶氧化物電極 。 近年來出現(xiàn)的新型綠色電池 ——鋰離子電池 ， 鋰離子電池又稱搖椅電池 （ 因為電池中的鋰離子往返于兩極之間而得名 ） 。測量電極電勢是以標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢為零作基準(zhǔn)的。 C下，不斷地通入標(biāo)準(zhǔn)壓力的純 H2氣流，與溶液中的 H+ 達(dá)平衡。其實質(zhì)是氧化還原反應(yīng)總是由強(qiáng)氧化劑和強(qiáng)還原劑向生成弱還原劑和弱氧化劑的方向進(jìn)行。即 F—法拉第常數(shù) ， F = 96485 C其結(jié)果比量熱測量更準(zhǔn)確。m a xθθm n F EG ??? θln KRT?處于任給態(tài)的電池： QRTGG m lnθm ????QnFRTEE ln?? ?二、 電動勢 及電極電勢與濃度的關(guān)系 E值除與組成電池的 物質(zhì) 有關(guān)，還與 溫度 及參與電池反應(yīng)的各組分 濃度 或氣體的分壓力有關(guān)。dm3 及c(H+)＝ 10 molL mol 0 1 Cl (s) AgCl NaCl Ag Ag V 799 0 Ag) Ag 10 θ sp θ 1 θ + + + = = = = = . ) K ? / ( ? ? / ( ? . ) ( c . / ( ? ， ， 并求 時 當(dāng)， 會 產(chǎn)生 加入 電池中組成的半 和 若在 已知( ) ( ) ( )AgC l s Ag aq Cl aq?? ?( ) ( ) ( )spc Ag c Cl K AgCl??? ?1 spc C l ) 1 .0 m o l L , c ( A g ) K ( A g C l )? ? ???若 (A g e A g???sp10( / )( / ) 592 l g c ( A