物化—电化学课件：7-08电极种类.ppt

1、1电极的种类电极的种类1. 第一类电极第一类电极如如Ag+|Ag, Zn2+|Zn, H+|H2 (g) |Pt, Cl|Cl2(g)|Pt等等.第一类电极第一类电极金属电极金属电极非金属电极：非金属电极：氢电极、氧电极和卤素电极氢电极、氧电极和卤素电极2(1)金属电极和卤素电极金属电极和卤素电极 Cl|Cl2(g)|PtCl2(g) + 2e 2ClZn2+| ZnZn2+ + 2e Zn 3（2）氢电极）氢电极 H+|H2(g)|Pt2H+ + 2e H2(g)氢电极构造简图氢电极构造简图2222)H(/ )H(ln2g)(/HHg)(/HH appFRTEE使用条件十分严格使用条件十分严

2、格, 实际应用实际应用中常用其它电极作参比电极中常用其它电极作参比电极.4在碱性溶液中的氢电极在碱性溶液中的氢电极 OH, H2O |H2(g)|Pt2H2O + 2e H2 (g) + 2OHV8282. 0)g(/H-OHO,H)OH()-OH(/ )H(ln2)g(/H-OHO,H)g(/HOHO,H2222222222 EaappFRTE-E上述氢电极的两个能斯特方程是等同的上述氢电极的两个能斯特方程是等同的, 且可互相换算且可互相换算5V8282. 010lg05916. 01-)a(HlnFRT )g(/HH)H(/ )H(ln2g)(/HHg)(/HH)g(/H-OHO,H142

3、222222 EappFRTEEE6（3）氧电极）氧电极 OH, H2O |O2(g)|PtO2(g) + 2H2O + 4e 4OH222422)OH(/ )O()-OH(ln4-OH/ )g(O-OH/ )g(OappaFRTEE V401. 0-OH/ )g(O2 E7在酸性溶液中的氧电极在酸性溶液中的氧电极 H+, H2O |O2(g)|Pt O2(g) + 4H+ + 4e 2 H2OV229. 1HO,H/ )g(O )H(/ )O()OH(ln4HO,H/ )g(OHO,H/ )g(O2242222222 EappaFRTEE82. 第二类电极第二类电极第二类电极第二类电极金属金

4、属-难溶盐电极难溶盐电极Az- , H2O | M A (s) | 金属金属-难溶氧化物电极难溶氧化物电极 H+或或OH-, H2O| M O (s) | 9(1)金属金属-难溶盐电极难溶盐电极甘汞电极甘汞电极 Cl |Hg2Cl2 (s) |Hg (l) Hg2Cl2 (s) +2e2Hg (l) +2Cl(a) )Cl(lnHg/ ) s (ClHgHg/ ) s (ClHg2222 aFRTEE103种浓度甘汞电极的电极电势种浓度甘汞电极的电极电势电极符号电极符号25时时EVKCl(饱和饱和)Hg2Cl2HgKCl(1mol dm-3)Hg2Cl2HgKCl(0.1mol dm-3)Hg

5、2Cl2Hg0.24100.27990.3335橡皮塞橡皮塞饱和饱和KClKCl晶体晶体素瓷素瓷素瓷素瓷Hg2Cl2Hg 饱和甘汞饱和甘汞 参比电极参比电极甘汞电极甘汞电极容易制备容易制备, 电势稳定电势稳定, 是一种常用的是一种常用的参比电极参比电极.12(2)金属金属-难溶氧化物电极难溶氧化物电极碱性锑碱性锑-氧化锑电极氧化锑电极 OH-, H2O| Sb2O3 (s) | Sb)-OH(ln(s)/SbOSb/OH(s)/SbOSb/OH3232aFRTEE 为对为对OH离子的可逆电极离子的可逆电极.Sb2O3 (s) + 3H2O2Sb+ 6e+ 6OH 13酸性锑酸性锑-氧化锑电极氧

6、化锑电极 H+, H2O| Sb2O3 (s) | Sb Sb2O3 (s) + 6H+ + 6e 2Sb + 3H2O )H(1ln(s)/SbOSb/H(s)/SbOSb/H3232 aFRTEE为对为对H+离子的可逆电极离子的可逆电极.143. 第三类电极（氧化还原电极）第三类电极（氧化还原电极）反应物质都在溶液中反应物质都在溶液中, 电极极板只起输送电子的作用电极极板只起输送电子的作用. 如如: 电极电极Fe3+, Fe2+ |Pt; MnO4, Mn2+, H+, H2O | Pt等等.Fe3+ + e Fe2+MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O15醌氢醌电极醌氢

7、醌电极 H+|Q, H2Q|Pt对氢离子可逆的氧化还原电极对氢离子可逆的氧化还原电极, 常用来测定溶液常用来测定溶液pH值值.将少量的醌氢醌将少量的醌氢醌(Q H2Q)晶体溶于水晶体溶于水, 微溶的微溶的 醌醌氢醌氢醌在水溶液中完全解离成在水溶液中完全解离成醌醌(Q)和氢醌和氢醌(H2Q):Q H2Q = Q + H2Q这里这里Q和和H2Q分别代表分别代表OO和和 HO- OH.电极反应为电极反应为: Q + 2H+ 2e H2Q162222)H()Q()QH(ln2)QH/(Q)QH/(Q aaaFRTEE醌和氢醌的浓度相等而且很低醌和氢醌的浓度相等而且很低, 所以所以 a(Q)a(H2Q)

8、, 得得V0.05916pH)6993. 0(K15.298)H(1ln)QH/(Q)QH/(Q22 aFRTEE例例43例例3117通常将醌氢醌电极与通常将醌氢醌电极与1moldm3KCl甘汞电极甘汞电极(298.15K电电极电势极电势0.2799V)组成电池组成电池, 测定电动势后测定电动势后, 可算出溶液可算出溶液pH值值.|0.05916pH4194. 0|V|2799. 0)0.05916pH6993. 0( | (s)/HgClHg)QH/(Q|222 EEE)7.09pH(0.05916V/4194. 0pH)7.09pH(0.05916V/4194. 0pH EE醌氢醌电极不能用于醌氢醌电极不能用于碱性溶液碱性溶液( pH 8.5).