发布网友 发布时间:2024-09-15 09:40
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热心网友 时间:2024-11-03 06:08
在氧化还原反应中,电池反应的方向是由电极电位来决定的。要判断反应自发进行的方向,首先将反应分为两个半反应,然后计算出各自的标准电极电位。电位较高的电极为正极,进行还原反应;电位较低的电极为负极,进行氧化反应。当两个电对的电位差(Eφ)大于0.2V时,即使反应条件非标准,也可以直接根据电位差判断反应方向。如果电位差小于0.2V,需要考虑浓度和酸度的影响,通过能斯特方程计算实际电位(E),E>0表示正向反应自发进行,E<0则说明正向反应不能自发,其逆反应能自发进行。
例如,298K下,Cu2++ 2Fe2+→ Cu + 2Fe3+的反应,其标准电极电位差为0.7804V,大于0.2V,因此反应会自发向右进行。在实际非标准态下,通过计算也能得到相同结论。
判断反应进行的程度则依赖于平衡常数K,它与反应中两个电对的标准电极电位有关。电对电位差越大,反应进行得越完全。通过计算平衡常数,如反应Ag++ e-→ Ag(1=0.7996V)和Fe2+→ Fe3++ e-(2=0.77V)的平衡常数,如果K值很小,说明反应进行得不完全;反之,K值很大则表示反应进行得非常充分。
金属浸于电解质溶液中,显示出电的效应,即金属的表面与溶液间产生电位差,这种电位差称为金属在此溶液中的电位或电极电位。