电极反应的能斯特方程
电极反应的能斯特方程是指用来描述电极反应的热力学数学方程。
该方程可以帮助我们预测和解释电化学反应的性质和行为。
能斯特方程的一般形式是：
ΔG = ΔG°+ RTlnQ
其中，ΔG表示反应的自由能变化，ΔG°表示在标准状态下反应的自由能变化，R是气体常数，T是绝对温度，Q是反应物浓度的乘积与产物浓度的乘积的比值。
能斯特方程可以用来计算电化学反应的电势。
电势是指电化学反应在电极上所产生的电压。
具体地，当电极反应进行时，电子从一个电极传递到另一个电极，这个过程中会产生电压。
能斯特方程描述了电压与反应物浓度之间的关系。
在能斯特方程中，自由能变化的值越小，反应越容易发生。
当自由能变化为负数时，反应是自发的，也就是说反应会自动发生，而当自由能变化为正数时，反应是不自发的，需要外部能量的输入才能发生。
总之，能斯特方程提供了一种计算电化学反应的电势和预测反应性质的方法，对于研究电化学反应和设计电池等应用都有重要的意义。
第7 讲电化学基础中南大学：王一凡知行合一、经世致用C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y7.5 电极电势能斯特方程的影响因素7.5 The influencing factors of electrode potential Nernst equation本次课主要内容：酸度对电极电势的影响难溶化合物的形成对电极电势的影响弱酸或弱碱的生成对电极电势的影响E-pH 图•一般而言，温度、浓度或分压等因素的影响不大。
仅当氧化态或还原态物质浓度很大或很小、以及电极反应中物质的计量系数很大时，温度、浓度或分压等才会有显著影响。
•从电极电势的能斯特方程可知，电极电势主要决定于电极的本性，即标准电极电势E 的大小。
⊖•电极电势能斯特方程的通式：E = E –lg J⊖RTnF酸度对电极电势的影响对于有H +或OH -参与的电极反应，酸度变化对E将产生影响。
已知E Ө(Cr 2O 72‾/Cr 3+) =1.232 V ，c (Cr 2O 72‾) = c (Cr 3+) =1.0mol·L -1。
计算298.15 K 时，电对Cr 2O 72-/Cr 3+ 在下列情况下的E (Cr 2O 72-/Cr 3+)。
（1）在1.0 mol·L -1 HCl 中；（2）在中性溶液中。
解：写出配平的电极反应为：Cr 2O 72-+ 14H + + 6e -⇌2Cr 3+ + 7H 2O（1）当c (H +) = 1.0 mol·L‾1，c (Cr 2O 72‾) = c (Cr 3+) = 1.0 mol·L‾1E = E –lg ⊖0.05926c (Cr 3+)2c (Cr 2O 72-) c (H +)14能斯特方程为：E = 1.232 –lg 0.05926 1.021.0 ×1.014= 1.232 V例1c (H +)： 1.0 mol·L -11.0×10-7 mol·L -1 E (Cr 2O 72-/Cr 3+) ： 1.232 V 0.265 V（2）当c (H +) = 1.0 ×10-7 mol·L‾1，c (Cr 2O 72‾) = c (Cr 3+) = 1.0mol·L‾1E = 1.232 –lg 0.05926 1.021.0 ×(1.0×10-7)14= 0.265 V-含氧酸盐在酸性介质中的氧化性更强。
