能斯特方程式教学中一个重要关系的理解——电极电势与反应商.pdfVIP

第２５卷第２期高等函授学报（自然科学版）Ｖｏ１．２５Ｎｏ．２

２０１２年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｅｒＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅＥｄｕｃａｔｉｏｎ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）２０１２

・大学教学・

能斯特方程式教学中一个重要关系的理解

——电极电势与反应商

王淑涛刘春英吕仁庆曹作刚

（中国石油大学（华东）理学院，山东青岛２６６５５５）

摘要：能斯特方程是电化学中一个非常重要的关系式，熟练应用该方程在电化学部分尤为

重要。本文分另讨论了电极电势与电极反应的反应商、以及电动势与电池反应的反应商之间的关

系，以期促进对能斯特方程的深刻理解。

关键词：能斯特方程；电极电势；反应商

中圈分类号：Ｇ６５７文献标识码：Ａ文章编号：１００６—７３５３（２Ｏ１２）Ｏ２－－００４５—０３

０引言反应中得失电子的计量数；［氧化型］、［还原型］

原电池中电极电势（）的大小除了与电极材分别表示半反应中氧化型和还原型物质的相对浓

料本身的性质（）和体系的温度（Ｔ）有关外，与度；如果有气体，则用相对分压表示。

参加电极反应的各物种的浓度（严格地说应为活对该公式的应用，有关教材均做了专门说明，

度）也密切相关。能斯特（Ｎｅｒｎｓｔ）方程综合反映尤其强调了浓度项的指数是相应的电极反应式中

了以上三方面因素对的影响，因此熟练应用该的计量系数（或是描述为半反应方程某一侧各物

方程在电化学部分尤为重要。但在教学实践中，笔种浓度的乘积），并强调电极反应中参与反应的其

者发现，不同版本的教材、参考书对该公式的表述它物质也应表示在能斯特方程式中。然而初学者

并不统一，初学者往往受到公式表面形式的影响，往往不能正确写出能斯特方程中对数项的表达

形成思维定势，在应用时一味照猫画虎，造成错式，这主要是因为该方程对数项中［氧化型］在分

误。本文结合具体反应实例，对电极电势电动子、［还原型］在分母的直观印象很容易引起初学

势Ｅ与反应商（Ｑ）之间的关系进行了讨论。者的误解，使其片面地认为电仅仅与氧化数发

１能斯特方程与反应商生变化的物质有关；而参与反应的其它物质（Ｈ、

１．１电极反应ＯＨ一，或参与形成难溶盐、弱电解质及配合物等

对电极电势的规定，目前各高校无机化学、大的其它物质）究竟该如何写入方程，该出现在分

学化学、或普通化学教材中广泛遵循的是欧洲惯子还是分母中更是很难理解。

例，即国际纯粹和应用化学联合会（几ｒＰＡＣ）所规１．２电池反应

定的还原电势。以２９８Ｋ时的某电极反应为例，常与电极反应对比，电池反应的能斯特方程则直

见其能斯特方程多描述为１［］：接地明确了Ｅ与电池反应Ｑ之间的定量关系２［］：

氧化型＋一还原型Ｅ—Ｅｅ—ｏ．ｏｂｇＺｌｇＱ（２）

７ｚ

：

＋ｇ・躺㈤式中Ｅ为电池反应在任意浓度（非标准态）

式中为电极在任意浓度