余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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还原半反应的 Nernst 方程表述形式

已有 752 次阅读 2024-11-13 09:49 |系统分类:教学心得

       本文拟介绍还原半反应的 Nernst 方程的合理表述形式,供参考.

 1. 还原半反应的 Nernst 方程

       对于还原半反应: 氧化型+ze-→还原型

       电化学通常将其 Nernst 方程表述如下:

    image.png        (1)

       式(1)中“[氧化型]及[还原型]”分别代表还原半反应中氧化型及还原型一侧各物种的物质的量浓度(或

分压)幂的乘积.

 2. 还原半反应的 Nernst 方程的表述误区

        电化学中“氧化型”及“还原型”概念最初出现在氧化还原电对之中;诸如:MnO4-/Mn2+

Cu2+/Cu、H+/H2或AgCl/Ag. 

       通常将同一元素氧化值高的物种称为氧化型(或氧化态),并写在氧化还原电对的左上方;同一元素氧

化值低的物种称为还原型(或还原态),并写在氧化还原电对的右下方; 中间以斜线相连.

       正常情况下“[氧化型]”或“[还原型]”,在无机化学理论体系中仅代表“氧化型”或“还原型”两物种的

浓度. 

      Nernst 方程的式(1)表述方式极易引起歧义.

 3. 还原半反应的 Nernst 方程的合理表述形式

    对于还原半反应: 氧化型+ze-→还原型

    Nernst 方程的合理表述形式为:

    image.png           (2)

    式(2)中“J”代表还原半反应的反应商.

备注:电子的浓度项规定不出现在J的表达式中.  

 3.1 还原半反应的 Nernst 方程实例

  []. 试写出下列还原半反应 Nernst 方程 表述式:

  ①MnO4-(aq)+8H+(aq)+5e-=Mn2+(aq)+4H2O(l)

  ②O2(g)+2H2O(l)+4e-=4OH-(aq)

 解:image.png  

          image.png 

 4. 结论

  image.png 还原半反应Nernst 方程式应表示为:

          image.png.

   



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