4)电极的类型及符号 四种电极 (1)金属一金属离子电极如:Zn2/Zn,Cu2/Cu等 电极符号:Znzn2+(c)Cu|Cu2+(c) (2)气体一离子电极如:H/H2C12/C1 需用一个惰性固体导体如铂(Pt)或石墨。 Pt, H2(p)H+(c) Pt, Cl2(p)IC1-(c) Pt与H2之间用逗号隔开,p为气体的压力。 (3)离子电极如Fe3+/Fe2+等体系 将惰性电极插入到同一种元素不同氧化态的两种离子的溶液中 所组成的电极。 Pt Fe2+(c,), Fe+(c,) (4)金属一金属难溶盐电极如Hg2Cl2/Hg 由金属及其难溶盐浸在含有难溶盐负离子溶液中组成的电极。 如甘汞电极:Hg2Cl2+2e=2Hg+2C1 Pt, Hg, Hg2Cl2(s)IC1-(c)
4)电极的类型及符号 四种电极 (1)金属-金属离子电极 如: Zn2+/Zn, Cu2+/Cu 等 电极符号: Zn|Zn2+ (c) Cu|Cu2+ (c) (2)气体-离子电极 如: H +/H2 Cl2/Cl- 需用一个惰性固体导体如铂(Pt)或石墨。 Pt,H2(p)|H+(c) Pt,Cl2(p)|Cl-(c) Pt与H2之间用逗号隔开,p 为气体的压力。 (3)离子电极 如 Fe3+/Fe2+ 等体系 将惰性电极插入到同一种元素不同氧化态的两种离子的溶液中 所组成的电极。 Pt|Fe2+(c1), Fe3+(c2) (4)金属-金属难溶盐电极 如 Hg2Cl2/Hg 由金属及其难溶盐浸在含有难溶盐负离子溶液中组成的电极。 如甘汞电极: Hg2Cl2 + 2e = 2 Hg + 2 Cl- Pt,Hg,Hg2Cl2(s)|Cl-(c)
例:在稀H2SO4溶液中,KMnO4和FeSO4发生以下反应: Mno 4 +H++Fe2+→Mn2++Fe3+ 如将此反应设计为原电池,写出正、负极的反应,电 池反应,和电池符号。 解:电极为离子电极,即将一金属铂片插入到含有Fe2+、Fe3+ 溶液中,另一铂片插入到含有MnO4、Mn2+及H的溶液中,分 别组成负极和正极: 负极反应:Fe2+=Fe3++ 正极反应:MnO4+8H++5e=Mn2++4H20 电池反应:Mn04+8H+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H20 电池符号: (-)Pt|Fe2(c1),Fe3+(c2)|lMnO4(c3),H(c4),Mn2+(c5)|Pt(+)
例: 在稀H2SO4溶液中,KMnO4 和FeSO4发生以下反应: MnO4 - + H+ + Fe2+ → Mn2+ + Fe3+ 如将此反应设计为原电池,写出正、负极的反应,电 池反应,和电池符号。 解:电极为离子电极,即将一金属铂片插入到含有Fe2+ 、 Fe3+ 溶液中,另一铂片插入到含有MnO4 - 、Mn2+ 及H + 的溶液中,分 别组成负极和正极: 负极反应: Fe2+ = Fe3+ + e 正极反应: MnO4 - + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 电池反应: MnO4 - + 8H+ + 5Fe2+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 电池符号: (-)Pt|Fe2+(c1),Fe3+(c2)||MnO4 -(c3),H+(c4),Mn2+(c5)|Pt (+)
2电池电动势 电池正、负电极之间的电势差一电池电动势(E) 用高阻抗的晶体管伏特计(电位差计)可直接测量出8 如:锌铜电池的标准电动势为1.10V. (Zn(Zn2+(1 mol/dm)ICu*(1 mol/dm ) Cu(+) 铜银电池的标准电动势为046V. CulCu'*(1 mol/dm)*(1 mol/dm)IAg(+) High potential nerey Anode Cathode Low otential energy
2 电池电动势 电池正、负电极之间的电势差-电池电动势() 用高阻抗的晶体管伏特计(电位差计)可直接测量出 如:锌铜电池的标准电动势为 1.10 V. (-) Zn|Zn2+(1 mol/dm3 )||Cu2+(1 mol/dm3 )|Cu (+) 铜银电池的标准电动势为 0.46 V. (-) Cu|Cu2+(1 mol/dm3 )||Ag+ (1 mol/dm3 )|Ag (+)
3电极电势 (1)电极电势的产生(双电层模型) 表面电势: 电子逃逸金属表面 金属 eeeee 相间电势: 金属和其盐溶 液间的电势。 溶液溶 ;+ Zn+ Zn t(ag)+2e 活泼金属 不活泼金属 电极电势就是由金属的表面电势和金属与溶液界面处的 相间电势所组成
3 电极电势 (1)电极电势的产生 (双电层模型) 金 属 e e e e e 表面电势: 电子逃逸金属表面 相间电势: 金属和其盐溶 液间的电势。 Zn Zn2+(aq) + 2e 电极电势 就是由金属的表面电势和金属与溶液界面处的 相间电势所组成。 金 属 溶 液 金 属 溶 液 活泼金属 不活泼金属
(2)标准电极电势 指定温度(25°C),浓度均为1 mol/dm3,气体的分压都是标准压力(100 kPa),固体及液体都是纯净物状态下的电极电势。用E()来表示。 无法测定其绝对值,只有相对值。 规定“H/H2(p)(标准氢电极)=0 1)标准氢电极 2H++2e、H2 E(H/H2)=0.0000(V) Switch □H6 铂片上表面镀一层 Voltmeter 海绵状铂(铂黑,很强的 吸附H2的能力)插入H浓 ano NOR Na t 度为1mol/dm3的溶液中, cata25°C下,不断地通入标 x准压力的纯H2气流,与 Anode in 4t溶液中的叶达平衡。 compartment H zn()→zn2+(a)+2e-2H+ta)+2e-→H2()
(2)标准电极电势 指定温度(25°C),浓度均为1 mol/dm3 , 气体的分压都是标准压力(100 kPa), 固体及液体都是纯净物状态下的电极电势。用 E (V)来表示。 无法测定其绝对值,只有相对值。 规定 “H +/H2(p)(标准氢电极)= 0” 1) 标准氢电极: 2 H + + 2e H2 E (H+/H2) = 0.0000 (V) 铂片上表面镀一层 海绵状铂(铂黒,很强的 吸附H2的能力)插入H + 浓 度为1mol/dm3 的溶液中, 25°C下,不断地通入标 准压力的纯 H2气流,与 溶液中的H + 达平衡