电化学基础-电极电势（高中化学竞赛辅导系列）

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• 电  极  电  势

  一、电极电势和电池电动势 　　

  1、电极电势 (金属－金属离子电极)

  在铜锌原电池中，为什么电子从Zn原子转移给Cu^2＋离子而不是从Cu原子转移给Zn^2＋离子?这与金属在溶液中的情况有关，一方面金属M表面构成晶格的金属离子和极性大的水分子互相吸引，有一种使金属棒上留下电子而自身以水合离子M^n＋(aq)的形式进入溶液的倾向，金属越活泼，溶液越稀，这种倾向越大，另一方面，盐溶液中的M^n＋(aq)离子又有一种从金属M表面获得电子而沉积在金属表面上的倾向，金属越不活泼，溶液越浓，这种倾向越大。这两种对立着的倾向在某种条件下达到暂时的平衡：M               M^n＋(aq)＋ne^－

  在某一给定浓度的溶液中，若失去电子的倾向大于获得电子

  的倾向，到达平衡时的最后结果将是金属离子M^n＋进入溶液，使

  金属棒上带负电，靠近金属棒附近的溶液带正电。如右图所示：

  这时在金属和盐溶液之间产生电位差。。

  在铜锌原电池中，Zn片与Cu片分别插在它们各自的盐溶液中，构成Zn^2＋/Zn电极与Cu^2＋/Cu电极。实验告诉我们，如将两电极连以导线，电子流将由锌电极流向铜电极，这说明Zn片上留下的电子要比Cu片上多，也就是Zn^2＋/Zn电极的上述平衡比Cu^2＋/Cu电极的平衡更偏于右方，或Zn^2＋/Zn电对与Cu^2＋/Cu电对两者具有不同的电极电势，Zn^2＋/Zn电对的电极电势比Cu^2＋/Cu电对要负一些。由于两极电势不同，连以导线，电子流(或电流)得以通过。
  2、原电池的电动势
  　　电极电势 φ表示电极中极板与溶液之间的电势差。当用盐桥将两个电极的溶液连通时，若认为两溶液之间等电势，则两极板之间的电势差即两电极的电极电势之差，就是电池的电动势。用 E 表示电动势，则有E = φ ₍₊₎ －φ _(－)  。若两电极的各物质均处于标准状态，则其电动势为电池的标准电动势，E^— =φ^—₍₊₎ －φ^—_(－)
  　　电池中电极电势 φ大的电极为正极,故电池的电动势 E 的值为正。E > 0 是氧

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