Question

电化学中的能斯特方程怎样表示？

Answer 1

下面举例来说明能斯特方程的具体写法：

⑴已知Fe³⁺+e-=Fe²⁺，φ（标准）=0.770V

Φ=φ（标准）+(0.0592/1)lg([Fe³⁺]/[Fe²⁺])

=0.770+(0.0592/1)lg([Fe³⁺]/[Fe²⁺])

⑵已知Br₂(l)+2e-=2Br-，φ（标准）=1.065V

Φ=1.065+(0.0592/2)lg(1/[Br-]∧2)

⑶已知MnO₂+4H++2e-=Mn²⁺+2H₂O，φ（标准）=1.228V

Φ=1.228+(0.0592/2)lg([H+]4/[Mn2+])

⑷已知O₂+4H⁺+4e-=2H₂O，φ（标准）=1.229V

Φ=1.229+(0.0592/4)lg((p(O2)·[H+]4)/1)

纯固体、纯液体的浓度为常数，作1处理。离子浓度单位用mol/L（严格地应该用活度）。气体用分压表示。

化学反应实际上经常在非标准状态下进行，而且反应过程中离子浓度也会改变。例如，实验室氯气的制备方法之一，是用二氧化锰与浓盐酸反应；在加热的情况下，氯气可以不断发生。但是利用标准电极电势来判断上述反应的方向，却会得出相反的结论。

扩展资料：

能斯特方程通过热力学理论的推导，可以找到上述实验结果所呈现出的离子浓度比与电极电势的定量关系。在电化学中，能斯特方程用来计算电极上相对于标准电势（E0）来说的指定氧化还原对的平衡电压(E)。能斯特方程只能在氧化还原对中两种物质同时存在时才有意义。

他发明的能斯特灯，又称能斯特发光体，是一种带一条稀土金属氧化物灯丝的固体辐射器，对红外线光谱学十分重要。持续的欧姆加热使得灯丝在导电时发光。发光体于2至14微米波长下操作效果最理想。硅碳棒和能斯特灯所发出的光不是单色光，发射的是连续的红外光带。

用φ（标准）判断结果与实际反应方向发生矛盾的原因在于：盐酸不是1mol/L，Cl₂分压也不一定是101.3kpa，加热也会改变电极电势的数值。由于化学反应经常在非标准状态下进行，这就要求研究离子浓度、温度等因素对电极电势的影响。

但是由于反应通常皆在室温下进行，而温度对电极电势的影响又比较小，因此应着重讨论的将是温度固定为室温（298K），在电极固定的情况下，浓度对电极电势的影响。

第三定律的提出是试图由热力学数据寻求计算化学平衡常数K的值。化学反应的驱动力，即各种物质的亲和力，总是调节着初始产物与最终产物间的平衡。大家已经知道，亲和力不等于反应热，而等于可逆反应中得到的最大有效功。

这个量也叫热力势，吉布斯用△G表示，它是随温度而变的，如果知道了反应体系的焓，△H的变化，便可计算出热力势。从热力学第一定律和第二定律就可以看出这种联系。热力学第一定律是著名的能量守恒定律，它挫败了建立永动机的企图。热力学第二定律指出了封闭系统中能量转变发生的方向并给出了热机效率的极限值。

参考资料来源：百度百科——能斯特方程