標準電極電勢

標準電極電勢是可逆電極在標準狀態及平衡態時的電勢 ， 也就是標準態時的電極電勢 ， 記作 、 或 ， 上標表示標準態 。 標準狀態意味着 ： 溶質的活度爲1mol / L ， 氣體壓強爲100 kPa ， 溫度一般爲298K 。 雖然電池的電動勢可以直接測定 ， 但單一可逆電極的標準電極電勢卻只有相對值沒有絕對值 ， 而且它隨着溫度 、 濃度和壓強而發生變化 。 電極電勢的基準是標準氫電極 ： 標準狀態下H + / H2電極的電勢被定爲 0.00 V ， 即 ， 其他電極電勢的值在此基礎上獲得 。 當某半電池和標準氫電池電極相連時爲負極 ， 該半電池的半反應的標準電極電勢爲負值 ， 且絕對值與電池電動勢相等 ； 若爲正極則相反 。 這樣求得的值稱作還原電勢 ， 總反應的標準電極電勢也就是兩個半反應標準電極電勢的差 ， Eo大於零時反應自發 。 任何溫度下標準氫電極的標準電極電勢值都爲0 ， 但其他電極電勢值會受到溫度影響 。 以Ni / NiO電極爲例 ， 它可以用作高溫僞參比電極 ， 在0 - 400 °C 時的電極電勢大致符合以下公式 ： ， T爲溫度 標準電極電勢可以通過實驗或熱力學計算獲得 。 由於 ， 標準氫電極中的反應自由能是零 ， 故水合氫離子和水合電子的標準生成自由能也是零 ， 這樣便可計算衆多無法用實驗測得的標準電極電勢值 （ 如氟氣 ） 。 標準電極電勢不具有加成性 ， 要想求相加得到的第三個反應的標準電極電勢 ， 還需要藉助上述公式來求解 。 標準電極電勢不隨半反應的方向和計量係數改變 ， 但它受到濃度和反應物形態的影響 。 非標態的電極電勢值可以通過能斯特方程求得 。 標準電極電勢值只是熱力學數據 ， 不可用於預測反應速率和其他動力學性質 ， 而且它的值是在水溶液體系中測定的 ， 不可用於其他溶劑或高溫時的反應 。 能斯特方程 ： 標準電極電勢有很大的實用價值 ， 可用來判斷氧化劑與還原劑的相對強弱 ， 判斷氧化還原反應的進行方向 ， 計算原電池的電動勢 、 反應自由能 、 平衡常數 ， 計算其他半反應的標準電極電勢 ， 等等 。 將半反應按電極電勢由低到高排序 ， 可以得到標準電極電勢表 ， 可十分簡明地判斷氧還反應的方向 。