電極電位理論判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度

氧化還原反應(yīng)屬可逆反應(yīng)，同其他可逆反應(yīng)一樣，在一定條件下也能達(dá)到平衡。隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度不斷改變，其相應(yīng)的電極電位也在不斷變化。電極電位高的電對的電極電位逐漸降低，電極電位低的電對的電極電位逐漸升高。最后必定達(dá)到兩電極電位相等，則原電池的電動勢為零，此時反應(yīng)達(dá)到了平衡，即達(dá)到了反應(yīng)進(jìn)行的限度。利用能斯特方程式和標(biāo)準(zhǔn)電極電位表可以算出平衡常數(shù)，判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度。若平衡常數(shù)值很小，表示正向反應(yīng)趨勢很小，正向反應(yīng)進(jìn)行得不完全；若平衡常數(shù)值很大，表示正向反應(yīng)可以充分地進(jìn)行，甚至可以進(jìn)行到接近完全。因此平衡常數(shù)是判斷反應(yīng)進(jìn)行 程度的標(biāo)志。

電池反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。因此電池反應(yīng)的方向即氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向時，可將反應(yīng)拆為兩個半反應(yīng)，求出電極電位。然后根據(jù)電位高的為正極起還原反應(yīng)，電位低的為負(fù)極起氧化反應(yīng)的原則，就可以確定反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。如果兩個電對的值相差較大（即Eφ），濃度的變化對電位的影響不大，不至于使反應(yīng)改變方向。因此，當(dāng)Eφ<0.2V時，即使不處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，也可直接用 值的大小確定反應(yīng)方向。否則，必須考慮濃度和酸度的影響，用能斯特方程式計算出電對的值，用E>0作為判斷確定反應(yīng)進(jìn)行的方向，若E>0，正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；E<0，正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，其逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 。

標(biāo)準(zhǔn)電極電位是以標(biāo)準(zhǔn)氫原子作為參比電極，即氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位值定為0，與氫標(biāo)準(zhǔn)電極比較，電位較高的為正，電位較低者為負(fù)。如氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位H2←→H 為0.000V，鋅標(biāo)準(zhǔn)電極電位Zn ←→Zn2 為-0.762V,銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位Cu ←→Cu2 為 0.337V。

金屬浸在只含有該金屬鹽的電解溶液中，達(dá)到平衡時所具有的電極電位，叫做該金屬的平衡電極電位。當(dāng)溫度為25℃，金屬離子的有效濃度為1mol/L（即活度為1）時測得的平衡電位，叫做標(biāo)準(zhǔn)電極電位 。

單個的電極電位是無法測量的，因?yàn)楫?dāng)用導(dǎo)線連接溶液時，又產(chǎn)生了新的溶液-電極界面，形成了新的電極，這時測得的電極電位實(shí)際上已不再是單個電極的電位，而是兩個電極的電位差了。同時，只有將欲研究的電極與另一個作為電位參比標(biāo)準(zhǔn)的電極電位組成原電池，通過測量該原電池的電動勢，才能確定所研究的電極的電位 。2100433B

標(biāo)準(zhǔn)電極電位是以標(biāo)準(zhǔn)氫原子作為參比電極，即氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位值定為0，與氫標(biāo)準(zhǔn)電極比較，電位較高的為正，電位較低者為負(fù)。如氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位H2←→H 為0.000V，鋅標(biāo)準(zhǔn)電極電位Zn ←→Zn2 為-0.762V,銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位Cu ←→Cu2 為 0.337V。

金屬浸在只含有該金屬鹽的電解溶液中，達(dá)到平衡時所具有的電極電位，叫做該金屬的平衡電極電位。當(dāng)溫度為25℃，金屬離子的有效濃度為1mol/L（即活度為1）時測得的平衡電位，叫做標(biāo)準(zhǔn)電極電位。

電極電位法在劃分導(dǎo)電性礦層，確定礦層的結(jié)構(gòu)，區(qū)分致密礦層（富礦）與浸染狀礦層（貧礦）方面具有突出的優(yōu)越性。因此，電極電位法是金屬礦測井中常用的重要測井方法。

測井時采用刷子電極。當(dāng)刷子電極與非電子導(dǎo)體接觸時，刷子電極與相同金屬材料做成的比較電極具有相同的電極電位，所以測量電路顯示為“零電位差”。當(dāng)刷子電極與電子導(dǎo)體接觸時，刷子與導(dǎo)體等電位，與比較電極將有一定電位差。因此，沿井身記錄的電極電位曲線可以用來劃分電子導(dǎo)電礦體。

一、使用說明

二、絡(luò)合劑的略語符號

三、各元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電位數(shù)據(jù)表