(36)--11-1化学电池和电极电位.pdf

化学电池的概念和组成

电极电位的概念和测量

电极的分类

电极与化学电池

1.基本概念

化学电池：由两支电极构成的系统，实现化

学能与电能的转换装置。

电化学分析法中涉及到两类化学电池：

原电池与电解池。

电极与化学电池

原电池：自发地将化学能转变成电能；

电解电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，使化学反应发生。

电极与化学电池

电极与化学电池

（1）平衡电极电位

以锌－硫酸锌为例：

当锌片与硫酸锌溶液接触时，锌不断溶解到溶液中，

而电子留在锌片上。结果是金属带负电，溶液带正电，

形成双电层。

双电层的形成建立了相间的电位差，电位差排斥Zn2+继

续进入溶液；金属表面的负电荷又吸引溶液中的Zn2+；

达到动态平衡，相间电位差——平衡电极电位。

电极与化学电池

（2）电极电位（电势）的测量

无法测定单个电极的绝对电极电位；只能测相对电极电位。

规定：将标准氢电极（SHE）作为负极与待测电极组成原电池，电位差即

该电极的相对电极电位，比标准氢电极的电极电位高的为正，反之为负；

Pt|H2(101325Pa)，H+(1mol/L)||Ag+(1mol/L)|Ag

电极与化学电池

在298.15K时，以水为溶剂，当氧化态和还原态的活度等于1时的电极电位

称为：标准电极电位。

电极与化学电池

3.电极分类

（1）参比电极

a.标准氢电极

电极与化学电池

b.甘汞电极

电极反应：HgCl+2e-＝2Hg+2Cl-

22

半电池符号：Hg，HgCl|KCl

22（固）

电极电位（25℃）：

-

电极内溶液的Cl活度一定，甘汞电极电位固定。

电极与化学电池

c.银－氯化银电极：

银丝镀上一层AgCl沉淀，浸在一定浓度的KCl溶液中即构成了银

－氯化银电极。

--

电极反应：AgCl+e==Ag+Cl

半电池符号：Ag，AgCl（固）|KCl

电极电位（25℃）：EAgCl/Ag＝EAgCl/Ag－0.059lgaCl-

电极与化学电池

（2）指示电极（工作电极）

a.金属基电极

Zn-ZnSO电极（锌电极），其电极电位为：

4

第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。

电极与化学电池

b.膜电极（离子选择性电极）

特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应

关键：是一个称为选择性膜的敏感元件。