能斯特方程方程内容

热力学理论揭示了离子浓度与电极电势之间的关系，这一关系由能斯特方程(由Nernst, W.H.1864~1941)精确表述。对于任一氧化还原反应，例如Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，其电池电动势E与反应本性的关系可用以下公式表示：

E = E(标准) - (RT)/(nF) * ln(([Zn²⁺]/[Cu²⁺]))

当温度固定在298K时，简化为：

E = E(标准) - (0.0592/n) * lg(([Zn²⁺]/[Cu²⁺]))

对于Cu-Zn原电池，这个公式尤为重要，它的图形表现为一条直线，斜率为-0.0592/2，截距为E=1.10V，与实验数据相符。进一步，可以推导出特定电极的能斯特方程:

φ(+) = φ(标准,+) + (0.0592/2) * lg[Cu²⁺]

φ(-) = φ(标准,-) + (0.0592/2) * lg[Zn²⁺]

总结为通用公式:

φ = φ(标准) + (0.0592/n) * ln([氧化型]/[还原型])

这里，n代表电极反应中电子转移的数量，[氧化型]/[还原型]代表参与反应物质浓度与产物浓度的比例，浓度单位为mol/L（理想情况下用活度代替）。固体和液体物质的浓度被视为常数，处理时通常取1，而气体则用分压表示。

扩展资料

能斯特方程是用以定量描述离子ri在A、B两体系间形成的扩散电位的方程表达式。