浓度的影响和能斯特方程式
对于电池反应αA(aq)+bB(aq)=gG(aq)+dD(aq),在 298.15K 时的电动势
为
E = Eθ
− 0.05917V
n
{c(G ) / cθ }g {c(D) / cθ }d
lg {c(A) / cθ }a {c(B) / cθ } b
(4.2)
对于氧化还原半反应 a(氧化态)+ne-=b(还原态),在 298.15K 时的电极电势为
ϕ = ϕθ + 0.05917V
n
{c(氧化态) / cθ }a lg {c( 还原态) / cθ } b
或 ϕ = ϕθ
− 0.05917V
n
{c( 还原态) / cθ } b
lg {c(氧化态) / cθ }a
(4.3)
式(4.2)和(4.3)叫做能斯特方程式(298.15K 时)。
注意:(1)若组成氧化还原电对的物质是气体,则用相对压力(p/pθ)表示。
对于金属或 H2 电对来说,当氧化态物质金属正离子或 H+浓度减小时,电极电势代数值减小,而使金属单质或氢气的还原性增强;对于一些非金属来说,则当还原态物质非金属负离子浓度减小时,电极电势代数值增大,而使非金属单质的氧化性增强。
(2)对于有 H2 或 OH-参加的氧化还原反应,介质的酸碱性对电极电势有较
大影响,在计算时也应根据反应式或半反应式把 H+或 OH-列入能斯特方程式中。