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电极电势的概念,定义? 跪求:标准电极电势定义

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一、原电池中的电极
电极是原电池的基本组成部分。利用自发氧化还原反应产生电流的装置叫原电池,一个原电池必须由两个基本部分组成:两个电极和电解质溶液。给出电子发生氧化反应的电极,如丹尼尔电池(右图上部所示)中的Zn极,由于其电势较低,被称为负极(negative electrode);而接受电子发生还原反应的一极,如Cu极,由于其电势较高,而称作正极(positive electrode)。
根据组成电极物质的状态,可以把电极分为三类。第一类电极是金属电极和气体电极,如丹尼尔电池中锌电极和铜电极,还有标准氢电极;第二类电极是金属-金属难溶盐电极及金属-金属难溶氧化物电极,如Ag-AgCl电极。第三类电极是氧化还原电极(任一电极皆为氧化还原电极,这里所说的氧化还原电极是专指参加电极反应的物质均在同一个溶液中),如Fe3+,Fe2+溶液组成的电极。
二、电解槽中的电极
电极是电解过程中,电流进入或离开电解液的导体。电解过程就是在电极相界面上发生氧化还原反应。
电极分为阴极和阳极,和电源正极相连的是阳极,阳极上发生氧化反应;和电源负极相连的是阴极,阴极上发生还原反应。
电解材料的种类很多,常用的是碳电极,此外钛等金属也可以做电极。在电镀中,镀层金属往往作为阳极,待镀制品作为阴极。

电极 electrode
  电池的组成部分,它由一连串相互接触的物相构成,其一端是电子导体──金属(包括石墨)或半导体,另一端必须是离子导体──电解质(这里专指电解质溶液,简称“电解液”或“电液”)。结构最简单的电极应包括两个物相和一个相界面,即〔金属|电液〕。上述定义的电极也称“半电池”。

1.电动势:electromotive force (emf)
电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势,简称电势。用字母E表示,单位是伏特。在电路中,电动势常用符号δ表示。

2.原理:电动势是描述电源性质的重要物理量。电源的电动势是和非静电力的功密切联系的。所谓非静电力,主要是指化学力和磁力。在电源内部,非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功,这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功,反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部,非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。电源的电动势正是由此定义的,即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功与该电荷电量的比值,称电源的电动势。

3.公式:E=W/q
E=-U

4.物理意义:由上式可知,在电源内部,非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。

5.区别:电动势与电势差(电压)是容易混淆的两个概念。前面已讲过,电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功;而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功。它们是完全不同的两个概念。

6.闭合电路欧姆定律:电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压,是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的,而电源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从含源电路的欧姆定律,其数学表达式为:
U=E-Ir
式中U为路端电压,Ir为电源的内电压,也叫内压降。对于确定的电源来说,电动势E和内电阻r都是一定的,从上式可以看出,路端电压U跟电路中的电流有关系。电流I增大时,内压降Ir增大,路端电压U就减小;反之,电流I减小时,路端电压U就增大。

7.可变电路:在电源放电的情况下,当外电路中没有反电动势时,路端电压U=IR(R是外电路的总电阻)。根据含源电路的欧姆定律可得I=E/(R+r),即电流I的大小随外电阻R而变化。因此,路端电压U也随外电阻R而变化。R增大时,I减小,U增大;R减小时,I增大,U减小。当外电路断开时,R变为无限大,I变为零,内压降Ir也变为零,这时路端电压等于电源的电动势。
但是不能认为路端电压一定小于电动势。在电源被充电时,电源内部的电流是从电源正极流向负极,内压降的方向与电动势的方向相反,电源的电动势是反电动势,这时路端电压等于电动势与内压降之和,即U=E+Ir,路端电压大于电动势。

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标准电极电势,standard electrode potential
这里的“标准”有两层含义。一是标准压强,原来的标准压强是一个大气压,101325帕。后来又有一个新标准,是十万帕。有的书采用第一个标准,有的书采用第二个标准,你自己搞清楚。总之有标准压强。
另一个是标准活度,即为1mol溶质/1kg溶剂。一般溶剂都用水,在浓度较低是,活度近似等于浓度,所以也可以说是标准浓度,其值为1mol/L。
也就是说,必须保证两个因素,压强和活度。注意,没有标准温度。

要明白标准电极电势,就得明白什么叫标准电极。
标准电极就是指参与电极反应的所有物质,气体必须是一个标准压强,溶液必须是一个标准浓度,其它固体、液体必须要纯净。
然后要知道的概念是氢标准电极。氢标准电极,下面的溶液中,氢离子的活度必须是1,上方通入的氢气要纯,压强必须是一个标准压强,电极材料用镀了铂黑的铂片。规定氢标准电极的电势为0V。
其它标准电极的电势的值,就用该标准电极与氢标准电极串连,测得的电势值就作为该标准电极的电势值。
例如,Cl2/Cl-的标准电极电势,测量时,先建立氯的标准电极。溶液中氯离子活度要是1,上方通入的氯气压强要是1个标准压强。将氯电极与氢电极串连,读数即可。

再强调一遍,只在标准活度和标准压强,没有标准温度。也就是说,任意一个温度下,都存在Cl2/Cl-的标准电极电势,而且其值不同。

氧化值是电化学中的一个术语,又称氧化态,氧化数,一般情况下与化合价的概念相似。如称CuO中,Cu的氧化值为+2;Cu2O中Cu的氧化值为+1,等等。
但是,氧化值与化合价的不同之处在于,氧化值可以为分数,甚至为0,而化合价一般为整数。如Fe3O4中,Fe的氧化值为8/3,而Fe的平均化合价为8/3。氧化值的概念,避免了一些混乱。
此外,氧化值往往是针对一种元素而言的,体现了元素在化合物中的形式电荷数。

是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流。又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。

标准电极电势是可逆电极在标准状态及平衡态时的电势,也就是标准态时的电极电势,记作、或,上标表示标准态。标准状态意味着:溶质的有效浓度为1mol/L,气体压强为100 kPa,温度一般为298K。

相关要点总结:

15030886121:什么叫电极电势和标准电极电势
房祝答:也就是说,必须保证两个因素,压强和活度。注意,没有标准温度。要明白标准电极电势,就得明白什么叫标准电极。标准电极就是指参与电极反应的所有物质,气体必须是一个标准压强,溶液必须是一个标准浓度,其它固体、液体必须要纯净。然后要知道的概念是氢标准电极。氢标准电极,下面的溶液中,氢离子的活度...

15030886121:标准电极是什么,标准电极的定义
房祝答:1.标准电极电位,即标准电极电势,指的是当温度为25摄氏度时,金属离子的有效浓度为每升1摩尔时所测得的平衡电位。2.非标态下的标准电极电位可由能斯特方程导出。3.标准电极电位是以标准氢原子作为参比电极,即氢的标准电极电位值定为0,和氢标准电极比较,电位较高的为正,电位较低者为负。4. ...

15030886121:电对反应的标准电势是怎么定出来的?
房祝答:电对的标准电极电势是在298K下,反应物的浓度为1mol·L-1(反应物为气态时,其分压为101kPa)时测得的,如果反应物的浓度和温度发生改变,则电对的电极电势也随着发生变化,它们之间的关系可以用能斯特方程表示.如下图:

15030886121:电极电势指的是双电层的电势差?
房祝答:我们把这个负数定义为该电极的标准电极电势.然而你所谓的双电层的电势差,这是电极电势产生的原因,并不等同於电极电势本身,因为我们测量的方法不是去测这个双电层之间的电势差.就像标准氢电极也有双电层,但这不影响我们定义它为零势能点.电势差一定要有两个点,而电势指的是一个点,二者不能混淆....

15030886121:铜的电极电势是多少?
房祝答:铜的标准电极电势是指在标准状态下,铜电极与标准氢电极之间的电势差。标准状态指的是理想气体在标准状况下(温度为298.15 K,压力为1 atm)的状态。标准氢电极的标准电极电势被定义为0V。根据国际电化学委员会(IUPAC)发布的数据,铜的标准电极电势为+0.337 V。这个数值表示在标准状态下,铜电极与...

15030886121:氧化值的定义?,原电池的定义?,标准电极电势的定义?
房祝答:此外,氧化值往往是针对一种元素而言的,体现了元素在化合物中的形式电荷数。是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流。又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。标准电极电势...

15030886121:氧化值定义?,原电池定义?,标准电极电势定义?
房祝答:此外,氧化值往往是针对一种元素而言的,体现了元素在化合物中的形式电荷数。是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流。又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。标准电极电势...

15030886121:无机化学的标准电极电势
房祝答:有二个概念应该区分:电极电势(φ )与电动势(E)1、A题和B题求的是电动势,不是电极电势,电极电势是指的某个电极反应的,本题是求的电池反应:E = φ (正极)- φ (负极)(1)A题:正极:2Fe3+ + 2e- - = 2Fe2+ φ = +0.77 负极: H2O2 - 2e- = O2 + 2H...

15030886121:电极电势的正负代表什么
房祝答:在标准电极电势中,定义氢离子到氢气的标准电极电势为零(相当于重力势能计算时定义的零势面,是为了计算人为定义的,可不是真的为零) .如果标准电极电势越大,说明氧化剂的氧化性越强;反之,则还原剂的还原性越强.从这就可知道,若标准电极电势为正,则说明这对离子中氧化剂的氧化性强于氢离子,也就是...

15030886121:电势是如何定义的?
房祝答:电势在物理学中有很多意义。电势是指电荷在电场中的能量,是电荷在电场中的动量的函数,用来衡量电荷在电场中的位置和态势 。电势在物理学中有很多应用。例如,电势差能在闭合电路中产生电流(当电势差相当大时,空气等绝缘体也会变为导体)。此外,电极电势主要的应用包括判断氧化剂和还原剂的相对强弱,...

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