余高奇
还原半反应的 Nernst 方程表述形式
2024-11-13 09:49
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       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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