【什么是电极电势】电极电势是电化学中的一个基本概念，用于描述在特定条件下，金属与其离子溶液之间形成的电位差。它反映了物质在氧化还原反应中得失电子的能力，是判断氧化还原反应方向和强度的重要依据。
电极电势的大小与电极材料、溶液浓度、温度等因素密切相关。通常以标准氢电极（SHE）为参考，其电势被定义为0 V，其他电极的电势则相对于此进行测量。
一、电极电势的基本概念
| 概念 | 含义 |
| 电极电势 | 在一定条件下，金属与其离子溶液之间产生的电位差。 |
| 标准电极电势 | 在标准状态（1 M浓度、1 atm压力、25℃）下测得的电极电势。 |
| 氧化还原电对 | 由同一元素的不同氧化态组成的体系，如Fe²⁺/Fe、Cu²⁺/Cu等。 |
| 参比电极 | 用于比较的电极，如标准氢电极（SHE）、甘汞电极等。 |
二、电极电势的测量方法
电极电势的测量通常通过将待测电极与参比电极组成原电池，并利用电压表测定两极之间的电位差。该电位差即为待测电极的电势。
- 标准电极电势的测定：使用标准氢电极作为基准，测量其他电极与之构成的电池电动势。
- 实际电极电势的计算：根据能斯特方程，考虑浓度、温度等因素对电势的影响。
三、影响电极电势的因素
| 因素 | 影响 |
| 浓度 | 离子浓度变化会影响电极电势，遵循能斯特方程。 |
| 温度 | 温度升高通常会增加电极电势，但影响较小。 |
| 电极材料 | 不同金属的氧化还原能力不同，导致电势差异。 |
| 压力 | 对气体参与的电极反应有显著影响，如氢气电极。 |
四、电极电势的应用
| 应用领域 | 说明 |
| 电池设计 | 判断电池的电动势和反应方向。 |
| 腐蚀防护 | 分析金属在不同环境下的腐蚀倾向。 |
| 分析化学 | 用于滴定分析和电位滴定法。 |
| 工业过程控制 | 监控电解、电镀等工艺中的电化学行为。 |
五、常见电极电势表（部分）
| 电极反应 | 标准电极电势（V） |
| Li⁺ + e⁻ → Li | -3.04 |
| K⁺ + e⁻ → K | -2.92 |
| Ca²⁺ + 2e⁻ → Ca | -2.87 |
| Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn | -0.76 |
| Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe | -0.44 |
| Pb²⁺ + 2e⁻ → Pb | -0.13 |
| H⁺ + 2e⁻ → H₂ | 0.00（标准氢电极） |
| Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu | +0.34 |
| Ag⁺ + e⁻ → Ag | +0.80 |
| F₂ + 2e⁻ → 2F⁻ | +2.87 |
六、总结
电极电势是电化学研究的核心内容之一，它不仅揭示了物质的氧化还原能力，还广泛应用于电池、腐蚀、分析等领域。了解电极电势的定义、测量方法及影响因素，有助于更好地理解和应用电化学原理。