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2011化工工程师考试：无机化学学习方案汇总

五. 影响电极电势的因素

(一). 能斯特(Nernst)方程式

电极电势的大小除了取决于电对的本性外，还受到它们的浓度(或气体的分压)和温度的影响。

标准电极电势是在标准状态下测定的，但是对于绝大多数的氧化还原反应来说，并非在标准状态下进行的，从而使电对的电极电势也随之发生改变。电极电势与浓度(或压力)、温度间定量关系可由能斯特(Nernst)方程式表示：

2.302RT [氧化型]

Eφ= Eφ+————lg————

n [还原型]

由于温度对电极电势影响较小，因此在室温298K下的能斯特(Nernst)方程表达式：

0.059 [氧化型]

Eφ= Eφ+————lg————

n [还原型]

公式说明：

(1)Eφ为电极的标准电极电势; n为电极反应中电子转移数;

(2)[氧化型]/ [还原型]表示参与电极反应所有氧化型物质浓度幂次方(包括反应式中的H+或OH-)的乘积与还原型物质浓度幂次方(包括反应式中的H+或OH-)乘积之比。

(3)浓度的幂次方应等于它们在电极反应中的系数.

(4)纯固体、纯液体和水的浓度为常数，作1处理。离子浓度单位用mol.L-1(严格地说应用活度)。气体用分压Pa表示。

(二) 浓度对电极电势的影响

1.离子浓度改变对电极电势的影响

根据Nernst方程，在一定温度下，电极电势的代数值随着氧化态物质浓度的减小(或还原态物质浓度的增大)而减小;随着氧化态物质浓度的增大(或还原态物质浓度的减小)而增大。

2. 离子浓度改变对氧化还原反应方向的影响

通常情况下，组成原电池的两电极电势差值较大(Eφ>0.5V )，改变氧化剂或还原剂浓度，一般不会引起电动势正负符号改变。但当电池标准电动势较小(Eφ<0.2V)时、氧化剂和还原剂浓度的变化，易使氧化还原反应方向发生改变。

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