【正文】 ，氧化態(tài)的氧化性越強(qiáng)； ??（ 氧化態(tài) /還原態(tài) ） 代數(shù)值越小 , 還原態(tài)的還原性越強(qiáng) 。 （ ） Zn|Zn2+(1mol/L)┆┆ KCl(飽和） |Hg2Cl2|Hg(+) 測(cè)得 E＝ （ V） 解：已知飽和甘汞電極的 ? ＝ ∵ E＝ ?正 ?負(fù) ∴ ?負(fù) ＝ ? (Zn2+/Zn)== 按此方法，把任一未知電極的 ?通過組成原電池的方法測(cè)定出來，按代數(shù)值遞增的順序排列在附表 10中 ——標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表。在 ,測(cè)得原電池E?=。 甘汞電極的電極反應(yīng) ： (1/2)Hg2Cl2+e = Hg(l)+Cl 電極符號(hào)為： Hg Hg2Cl2(s)| Cl 用同樣的方法可測(cè)得 Cu2+/Cu的電極電勢(shì) 。 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的符號(hào)用 ??表示。 在 ,測(cè)得原電池 E?=, 根據(jù) E?=?? （ 正極） ?? （ 負(fù)極） = ?? (H+/H2) ?? (Zn2+/Zn) =0?? (Zn2+/Zn) ?? (Zn2+/Zn)= 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測(cè)得的電極電勢(shì)叫標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。 熱力學(xué)規(guī)定： 標(biāo)準(zhǔn)條件 ：標(biāo)準(zhǔn)壓力 p?=100kPa ， 標(biāo)準(zhǔn)活度 (a=1 )或標(biāo)準(zhǔn)濃度 C?=。 每一個(gè)電極都有自己一定的電勢(shì)，兩個(gè)電極電勢(shì)的差值構(gòu)成了電池的電動(dòng)勢(shì)（ E ）： E=?（ 正極） ?（ 負(fù)極） （ 2）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定： ① 標(biāo)準(zhǔn)氫電極和甘汞電極： 國(guó)際上規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極作為標(biāo)準(zhǔn)電極，并規(guī)定在任何溫度下，標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì)為零（即所謂氫標(biāo)）。 平衡： υ溶解 =υ沉積 平衡后有兩種情況： i、 溶解量 沉積量 ii、 沉積量 溶解量 雙電層產(chǎn)生的電勢(shì)（或產(chǎn)生在金屬和它的鹽溶液之間的電勢(shì)）叫該金屬電對(duì)的電極電勢(shì)。 沉積：溶液中的金屬離子回到金屬表面接受電子。 （ 1）電極電勢(shì)產(chǎn)生的原因：雙電層理論 以金屬電極為例： M ?Mn++ne 金屬放入其鹽溶液：溶解和沉積 電極電勢(shì) 溶解：金屬離子受水分子的吸引進(jìn)入溶液。銅鋅原電池的圖式記為： () Zn|ZnSO4（ C1） CuSO4（ C2） |Cu（ +） 原電池的表示法： 原電池圖式的書寫 (1) Ni+ Fe3+? Ni2++ Fe2+ (2) Sn2++ MnO4+ H+ ? Sn4+ + Mn2+ +H2O () Ni | Ni2+ Fe2+(C1),Fe3+(C2) | Pt （ +） () Pt | Sn4+(C1),Sn2+(C2) Mn2+(C3),MnO4(C4 ) ,H+(C5) |Pt(+) 解： 1) () Zn | Zn 2+ (C1) Fe2+ (C2) | Fe （ +） 2) () Pt | I2 |I (C1) Fe2+ (C2) , Fe3+ (C3) | Pt （ +） 3) () Ni | Ni2+ (C1) Sn2+ (C2) , Sn4+ (C3) | Pt （ +） 4) () Pt | Fe2+ (C1) , Fe3+ (C2) Mn2+ (C3) , MnO4 (C4) , H+ (C5) | Pt （ +） 例將各氧化還原反應(yīng)組成原電池，分別用圖式表示原電池。 （ 2）電池反應(yīng) 根據(jù)下列原電池反應(yīng)，分別寫出各原電池中正、負(fù)電極的電極反應(yīng)（須配平）。 原電池的電極反應(yīng) (半反應(yīng)式 )： 電極上發(fā)生的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)，都稱為電極反應(yīng)。 氧化還原電對(duì)組成 (半電池 )電極 (1)金屬及其對(duì)應(yīng)的金屬離子 (Fe 和 Fe2+) Fe2+ | Fe (2)非金屬單質(zhì)及其對(duì)應(yīng)的非金屬離子（如 H2和 H+） H+（ C1 ） |H2 （ p） |Pt (3)同一種金屬不同價(jià)的離子（如 Fe3+和 Fe2+） Fe2+ （ C1） , Fe3+ （ C2） | Pt (4)金屬 金屬難溶鹽 難溶鹽離子： Hg |Hg2Cl2 | Cl 對(duì)于 (2) (3) (4)，在組成電極時(shí)常需外加導(dǎo)電體材料如 Pt 、 C（ 石墨） 。 Zn2+ 氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)用來組成電極（半電池），氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)通常稱為氧化還原電對(duì)，并用符號(hào)“氧化態(tài) /還原態(tài)”表示。 Ag+ 。Cu 。 ?兩極間電解質(zhì)溶液必須溝通 利用鹽橋。 形成原電池的條件： ?自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 有電子轉(zhuǎn)移。 鹽橋的作用：中和電荷，溝通內(nèi)電路。 KNO3 。電 化 學(xué) 反 應(yīng)電 解 池 反 應(yīng) ： 利 用 電 能 促 使 非 自 發(fā) 氧 化 還 原 反 應(yīng) 發(fā) 生 ， 反 應(yīng)　 　 　 　 　 　 的 吉 布 斯 函 數(shù) 增 加 ， 環(huán) 境 對(duì) 系 統(tǒng) 做 功 。 電化學(xué)：主要是研究電能和化學(xué)能之間相互轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)化過程中有關(guān)現(xiàn)象的科學(xué)。能用能斯特方程計(jì)算電極電勢(shì)和原電池電動(dòng)勢(shì)。電化學(xué)與金屬腐蝕 第 4章 本章學(xué)習(xí)要求 (3)了解電解池中電解產(chǎn)物一般規(guī)律，明確電化學(xué)腐蝕及其防止的原理。 (1)了解原電池的組成、半反應(yīng)式以及電極電勢(shì)的概念。 (2) 熟悉濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響以及電極電勢(shì)的應(yīng)用：能比較氧化劑還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱，判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向和程度。 ???????原 電 池 反 應(yīng) ： 利 用 自 發(fā) 氧 化 還 原 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 電 流 ， 反 應(yīng) 的 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 吉 布 斯 函 數(shù) 減 小 ， 系 統(tǒng) 對(duì) 環(huán) 境 做 功 。 原電池的組成： ?半電池（電極） Zn2+ /Zn, Cu2+/Cu ?外電路：導(dǎo)線聯(lián)接電極 ?鹽橋： U型管內(nèi)有 KCl 。 NaNO3等。 把化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿难b臵叫做原電池。 ?氧化還原反應(yīng)分別在兩邊進(jìn)行 電子定向移動(dòng)形成電流。 氧化還原電對(duì) 原電池的電極和電極反應(yīng) 在原電池中有兩類物質(zhì)， 一類是可作還原劑的物質(zhì)，稱為還原態(tài)物質(zhì)； Ag 。 Zn 另一類是可作氧化劑的物質(zhì)，稱為氧化態(tài)物質(zhì)。 Cu2+ 。 例如：銅鋅在原電池中的兩個(gè)半電池的電對(duì)可分別表示為 : Zn2+(C1 ) /Zn和 Cu2+ (C2 ) /Cu。石墨、鉑是惰性電極。 同一個(gè)銅電極 ?在銅鋅原電池中作為正極，表示 為 CuSO4（ C2） |Cu（ +） ?在銀銅原電池中作為負(fù)極，表示為 （ ） Cu|CuSO4（ C1） 在銅鋅原電池中， 負(fù)極：氧化反應(yīng) Zn(s ) 2e? = Zn2+（ aq） (1) 正極：還原反應(yīng) Cu2+（ aq） +2e?= Cu(s) (2) 銀銅原電池： 負(fù)極：氧化反應(yīng) Cu(s) 2e? = Cu2+（ aq) (1) 正極：還原反應(yīng) Ag+（ aq） + e?= Ag(s) (2) ?銅鋅原電池 : 負(fù)極：氧化反應(yīng) Zn(s) 2e? = Zn2+（ aq） (1) 正極：還原反應(yīng) Cu2+（ aq） +2e?= Cu(s) (2) ?電池反應(yīng)為： Zn(s)+Cu2+（ aq） =Zn2+（ aq） +Cu(s) ?銀銅原電池： 負(fù)極：氧化反應(yīng) Cu(s) 2e? = Cu2+（ aq） (1) 正極：還原反應(yīng) 2Ag+（ aq） +2e?= 2Ag(s) (2) 電池反應(yīng)： Cu(s)+2Ag?（ aq） = Cu2+（ aq） +2Ag(s) 兩電極上的電極反應(yīng)之和，稱為電池反應(yīng)。 1) Zn+Fe2+=Zn2++Fe 2) 2I+2Fe3+=I2+2Fe2+ 3) Ni+Sn4+=Ni2++Sn2+ 4) 5 Fe2++8H++MnO4=Mn2++ 5 Fe3++4H2O 解： 1）負(fù)極 Zn= Zn2++2e 正極 Fe2+ +2e = Fe 2)負(fù)極 2I= I2+ 2e 正極 Fe3+ + e= Fe2+ 3)負(fù)極 Ni= Ni2++ 2e 正極 Sn4+ + 2e =Sn2+ 4)負(fù)極 Fe2+= Fe3++ e 正極 MnO4 +8H++5 e= Mn2++ 4H2O 原電池的裝臵可用圖式來表示。 1 ) Zn+Fe2+=Zn2++Fe 2) 2I+2Fe3+=I2+2Fe2+ 3) Ni+Sn4+=Ni2++Sn2+ 4) 5 Fe2++8H++MnO4=Mn2++ 5 Fe3++4H2O 解： （ 1）負(fù)極，氧化反應(yīng)： Zn(s) = Zn2+ (aq)+2e 正極，還原反應(yīng)： 2 H+ (aq)+2e = H2(g ) 電池反應(yīng)： Zn(s) + 2 H+ (aq) = Zn2+ (aq)+ H2(g ) （ 2）負(fù)極，氧化反應(yīng)： Cu (s) = Cu2+(aq)+2e 正極，還原反應(yīng)： Fe3+ (aq) +e = Fe2+ (aq) 電池反應(yīng)： Cu (s) + 2Fe3+ (aq) = Cu2+(aq)+2Fe2+ (aq) （ 3）負(fù)極，氧化反應(yīng)： Cd (s) =Cd2+ (aq)+2e 正極，還原反應(yīng)： Ag+ (aq)+e = Ag (s) 電池反應(yīng)： Cd (s) +2 Ag+ (aq)= Cd2+ (aq)+ 2Ag (s) 例題：已知下列電池圖示： (1) Zn(s) Zn2+(aq,C1) H+ (aq,C2) H2(g,P?) Pt (2)Cu (s) Cu2+(aq,C1) Fe3+ (aq,C2) , Fe2+ (aq,C2’) Pt (3)Cd (s) Cd2+(aq,C1) Ag+ (aq,C2) Ag (s) 寫出各原電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。 （金屬越活潑，溶液濃度越小，溶解傾向越大）。 （金屬越不活潑，溶液濃度越大，沉積傾向越大）。 用 ? 表示。 以 ??（ H+/H2） =。 氫電極 例如 ：測(cè)定 Zn2+/Zn電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是將純凈的 Zn片放在1mol/L ZnSO4溶液中，把它和標(biāo)準(zhǔn)氫電極用鹽橋連接起來，組成原電池。 所謂標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指組成電極的離子其濃度為 1mol/L， 氣體的分壓為 100KPa， 液體或固體都是純凈物質(zhì)。 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的測(cè)定： 甘汞電極（參比電極）：在金屬 Hg的表面覆蓋一層氯化亞汞，然后注入氯化鉀溶液 .其 ?與 KCl濃度有關(guān)。在標(biāo)準(zhǔn)Cu2+/Cu電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成的原電池中，銅電極為正極，氫電極為負(fù)極。根據(jù) E?=?? （ 正極） ?? （ 負(fù)極） = ?? ( Cu2+/Cu ) ?? (H+/H2) = ?? ( Cu2+/Cu ) –0 ?? ( Cu2+/Cu ) = 甘汞電極 飽和甘汞電極： ? ＝ （ V） 1mol/L甘汞電極： ? ＝ （ V）