能斯特方程如何表达电极

问题描述

精选答案

能斯特方程 Nernst equation

在电化学中，能斯特方程用来计算电极上相对于标准电势（E）来说的指定氧化还原对的平衡电压(E)

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．

在常温下（25°C = 298.15 k），有以下关系式：

假定反应为：

氧化型+ne←———→还原型

式中E──某一定浓度下的电极电势；E──标准电极电势；R──气体常数（8.314J·K- 1mol-1）；T──温度（K）；n──电极反应中得到和失去的电子数；F──法拉第常数（96485C·mol-1）；[氧化型]或[还原型]──氧化型物质或还原型物质的浓度．

应用这个方程时应注意：

①方程式中的[氧化型]和[还原型]并不是专指氧化数有变化的物质，而是包括了参加电极反应的其他物质．

②在电对中，如果氧化型或还原型物质的系数不是1，则[氧化型]或[还原型]要乘以与系数相同的方次．

③如果电对中的某一物质是固体或液体，则它们的浓度均为常数，可认为是1．

④如果电对中的某一物质是气体，它的浓度用气体分压来表示．

⑤能斯特方程只能在氧化还原对中两种物质同时存在时才有意义