测量标准电极电位
- 有三种不同类型的半电池可以连接到标准的氢电极上
- 金属/金属离子半电池
- 非金属/非金属离子半电池
- 离子/离子半电池(离子处于不同的氧化状态)
金属/金属离子半电池
连接到标准氢电极的金属/金属离子半电池示例
- 金属/金属离子半电池的一个例子是Ag+/ Ag半细胞
- Ag是金属
- Ag)+是金属离子
- 这个半细胞连接到a标准氢电极这两个半方程是:
Ag)+(aq) + e-⇌署任(s)E⦵= + 0.80 v
2 h+(aq) + 2e-⇌H2(g)E⦵= 0.00 v
- 自从银+/ Ag半细胞具有较多的阳性E⦵值,这是正极和H+/小时2半细胞是负极
- 的标准细胞电位(E细胞⦵)是E细胞⦵= (+ 0.80) - (0.00)= + 0.80 v
- 在Ag)+离子更容易得到减少比H+因为它有一个更大的离子E⦵价值
- 还原发生在正极
- 氧化发生在负极
非金属/非金属离子半电池
- 在一个非金属/非金属离子半电池铂金属丝或金属箔被用作电极,使其与溶液发生电接触
- 和石墨一样,铂是惰性的,不参与反应
- 在铂表面建立了氧化还原平衡
- 非金属离子的一个例子是Br2/ Br-半电池
- Br是非金属
- Br-非金属离子吗
- 半电池连接到a标准氢电极这两个半方程是:
Br2(l) + 2e-⇌2溴-(aq)E⦵= +1.09 v
2 h+(aq) + 2e-⇌H2(g)E⦵= 0.00 v
- 服务品牌2/ Br-半细胞是正极和H+/小时2是负极
- 的E细胞⦵是:E细胞⦵= (+ 1.09) - (0.00)= + 1.09 v
- 服务品牌2分子更容易得到减少比H+因为他们有更大的E⦵价值
连接到标准氢电极的非金属/非金属离子半电池示例
离子/离子半电池
- Ag)ydF4y2Ba铂电极又是用来形成半离子的不同的氧化态
- 这种半细胞的一个例子是MnO4-/锰2 +半电池
- MnO4-是氧化态为+7的含锰离子吗
- 锰的2 +离子中含有氧化态为+2的Mn
- 这个半细胞连接到a标准氢电极这两个半方程是:
MnO4-(aq) + 8H+(aq) + 5e-⇌Mn2 +(aq) + 4H2O(左)E⦵= +1.52 v
2 h+(aq) + 2e-⇌H2(g)E⦵= 0.00 v
- H+离子也存在于半细胞中,因为它们是转化MnO所必需的4-成锰2 +离子
- 的MnO4-/锰2 +-半细胞是正极和H+/小时2是负极
- 的E细胞⦵是E细胞⦵= (+ 1.09) - (0.00)= + 1.09 v
溶液中的离子半电池
标准细胞电位:电子流方向及可行性
电子流方向
- 的电子流方向可以通过比较来确定E⦵电化学电池中两个半电池的数值
2氯2(g) + 2e-⇌2氯-(aq)E⦵= +1.36 v
铜2 +(aq) + 2e-⇌Cu (s)E⦵= +0.34 v
- 的Cl2更多的欣然接受来自Cu的电子2 +/铜半电池
- 这是正极
- Cl2更容易减少
- 的铜2 +更多的容易失去Cl的电子2/ Cl-半电池
- 这是负极
- 铜2 +更容易被氧化
- 电子从Cu中流出2 +/Cu半胞到Cl2/ Cl-半电池
- 电子流来自负极到正极
电子通过导线从负极流向正极
可行性
- 的E⦵一个物种的值表示如何很容易他们可以得到氧化或减少
- 的更多的值为正的,就越容易减少种数左半方程的
- 反应将倾向于在前进的方向
- 的少值为正,越容易求氧化这个物种正确的半方程的
- 反应将倾向于向反方向进行
- 反应是可行的(很可能发生)当E细胞⦵是积极的
- 例如,以下电化学电池中的两个半电池为:
Cl2(g) + 2e-⇌2氯-(aq)E⦵= +1.36 v
铜2 +(aq) + 2e-⇌Cu (s)E⦵= +0.34 v
- Cl2分子减少因为他们有一个更积极的E⦵价值
- 在这个半细胞中发生的化学反应是:
Cl2(g) + 2e-→2氯-(aq)
- 铜2 +离子氧化因为它们的正电荷较少E⦵价值
- 在这个半细胞中发生的化学反应是:
Cu (s)→Cu2 +(aq) + 2e-
- 的总体方程(消去电子后):
Cu (s) + Cl2(g)→2Cl-(aq) + Cu2 +(aq)
或
Cu (s) + Cl2(g)→CuCl2(年代)
- 的向前的反应是可行的(自发的)因为它有一个积极的E⦵+1.02 V ((+1.36) - (+0.34))
- 的落后的的反应是不可行(不是自发的)因为它有一个负E⦵-1.02 ((+0.34) - (+1.36))
当标准电池电势为E⦵是正的
考试技巧
记住,电子只能通过外部电路中的导线移动,而不能通过电解质溶液。