一般参比电极电位和标准氢电极电位转换关系
电化学分析---电位法
o M
n+
Zn
Zn2+
/M
0.0592 + lg a M n + z
金属-金属难溶盐电极
指金属及其难溶盐（或络离子） 所组成的电极体系。它能间接 反映与该金属离子生成难溶盐 （或络离子）的阴离子的活度。 这类电极主要有AgX及银络离 子，EDTA络离子,汞化合物等。 甘汞电极属此类。
金属-金属难溶盐电极
不对称电位
电极电位及其测量
规定标准氢电极，在任何温度下的电位为零。 一般情况下，电极电位由三种方法得到： （1）由欲测电极与标准氢电极组成电池，测 出该电极的电极电位。 （2）可利用稳定的参比电极作为欲测电极的 对电极测出电位后，再推算出该电极的电极电位。 （3）电热力学数据计算出。
∆rGø = － nF
上述反应产生的NH4+可由铵离子电极测定。
组织电极
生物组织电极： 由于生物组织中 存在某种酶，因 此可将一些生物 组织紧贴于电极 上，构成同酶电 极类似的电极。
离子敏感场效应管
离子敏感场效应管(ISFET) ：将场效应晶 体管稍作改装而成。
指示电极
电极电位随被测电活性物质活度变化的 电极。 指示电极的要求： 电位符合能斯特方程式 响应速度快，重现性好 结构简单，使用方便 常用的氧化还原指示电极有两类：金属金属离子电极，金属-金属难溶盐电极
金属-金属离子电极
指金属与该金属离子 溶液组成的体系，其 电极电位决定于金属 离子的活度。但使用 并不广泛。 这类电极主要有Ag， Cu， Zn， Cd，Pb等。
金属探头与溶液形成另 一电极，电表所测结果 是两个电极的总的反映
电池电动势与电极电位的关系
E= ϕCu -ϕZn+EL 电动势E： Zn电极电位ϕZn Cu电极电位ϕCu EL液接电位及其 消除
电极电位计算参考答案
电极电位计算参考答案电极电位计算参考答案电极电位计算是电化学中的一个重要概念，用于描述电化学反应中电极的电势差。
电极电位计算是在给定条件下，根据电化学反应的方程式和标准电极电位，计算电极的电位值。
在这篇文章中，我们将探讨电极电位计算的基本原理和方法。
1. 电极电位的基本原理电极电位是指电极与溶液中某种参考电极之间的电势差。
在电化学反应中，电极上发生氧化还原反应，导致电荷的转移。
这个转移过程会产生电势差，即电极电位。
电极电位的大小可以反映电极上氧化还原反应的强弱程度。
2. 电极电位的计算方法电极电位的计算方法主要有两种：Nernst方程和标准电极电位法。
2.1 Nernst方程Nernst方程是描述电极电位与电离度之间关系的方程。
对于一个电极上的氧化还原反应，可以用Nernst方程表示为：E = E0 - (RT/nF) * ln(Q)其中，E代表电极电位，E0代表标准电极电位，R代表理想气体常量，T代表温度，n代表电子转移数，F代表法拉第常数，Q代表反应物的活度积。
通过Nernst方程，我们可以根据反应物的浓度和温度，计算出电极的电位值。
2.2 标准电极电位法标准电极电位法是根据电极与参考电极之间的电势差，来计算电极电位的方法。
标准电极电位是指在标准状态下，电极与参考电极之间的电势差。
常用的参考电极是标准氢电极。
通过将待测电极与参考电极连接，利用电位差计算仪器测量两个电极之间的电势差，再根据参考电极的标准电位，可以计算出待测电极的电位值。
3. 电极电位计算的应用电极电位计算在电化学研究和工业生产中有着广泛的应用。
它可以用于预测电化学反应的方向和速率，帮助设计和优化电化学装置。
例如，在电池的设计中，电极电位计算可以用于确定正负极的电位差，从而确定电池的电压和容量。
此外，电极电位计算还可以用于研究电化学反应的机理和动力学。
通过计算电极电位的变化，可以了解反应过程中电子和离子的转移情况，从而揭示反应机理。
电位分析法
电位分析法一、概论：电位分析法是通过化学电池的电流为零的一类方法二、电位分析法指示电极分类1、第一类电极：金属及其离子溶液2、第二类电极：金属及其难溶盐（或络合离子）3、第三类电极：金属与具有两种共同阴离子的难溶盐或难解离的络合离子4、第零类电极：惰性金属Pt 、Au 、C 等三、参比电极与盐桥1、参比电极1标准氢电极：在任何温度下电位值都为零，但一般不使用，因为操作麻烦又贵。
2甘汞电极和银-氯化银电极：电极电位可从P362查表获得甘汞电极：)/(|)(),(22L xmol KCl s Cl Hg l Hg 银-氯化银电极：)/(|)(),(L xmol KCl s AgCl s Ag 2、盐桥1作用：联通电路，消除或减小液接电位2使用条件：不含被测离子、正负电子迁移率基本相等、离子浓度尽可能大，减少液接电位。
四、离子选择电极1、膜电电位E 膜=in Dd out D E E E ++=l in l out a a nF RT k ln '±（d E ：扩散电位，D E ：界面电位，a ：活度）2、离子选择电极电位：l out ISE a nF RT const E ln '±=（负离子➕，正离子➖）l out ISE SCEBattery a nFRT K E E E ln ±=-=（负离子➖，正离子➕）ISE ：离子选择电极，SCE ：参比电极3、离子选择电极类型及其相应机理1玻璃电极：玻璃在纯水或稀酸中浸泡时，玻璃中的+Na 与溶液里的+H 发生交换，在玻璃表面形成水化胶层。
此时玻璃的结构为：内外水化胶层+中间干玻璃层；干玻璃层靠+Na 导电，而水化胶层靠+H 扩散导电。
2晶体膜电极A 、氟离子单晶电极：敏感膜为3LaF 的单晶薄片，氟离子能扩散进入膜相的缺陷空穴，膜中的氟离子也可以进入溶液，因而在两相界面上产生了膜电位。
B 、硫、卤素离子电极。
电分析化学基础思考题与练习题
电极电位的形成和表示式以金属与其盐溶液组成的电极为例说明电极电位的形成。
金属可看成是由金属离子和自由电子所组成，金属离子以点阵结构有序排列，电子在其中可自由运动。
当金属M插入其盐溶液中时，就发生两个相反的过程：一是金属失去电子生成金属而进入溶液，电子留在金属固相中，使金属固相荷负电，而溶液有过多的金属离子而荷正电，这叫金属的溶解压；二是溶液中的金属离子从金属晶格中得到电子变成金属沉积到金属固相上，固相是留有电子空空而荷正电，而溶液中有过剩的阴离子而荷负电，这称金属离子的渗透压。
两相相反过程不会均等，这取决于金属及其盐溶液的性质。
而不管初始时溶解压大还是渗透压大，最终都要达到平衡，都在金属与溶液的界面上形成双电层，产生电势差，即产生电极电位。
电极电位是一种势垒，其大小是一种相对值，通常以标准氢电极（SHE）作为参照标准：确定某电极的电极电位时，将该电极与SHE组成一个原电池：SHE || 待测电极测得该电池的电动势即为该电极的电极电位。
（注意：在电位表中，一般以SHE为标准，而在电分析化学的实用中，经常以饱和甘汞电极SCE 为标准）电极反应称为半电池反应，半反应通常写成还原反应的形式，即：电极电位表示式为：－－称为能斯特（Nernst）方程式在一些书中写为：式中：a o,a R分别为半反应中氧化态和还原态物质的活度，n为单元半反应的电子转移数，φo为a o,a R均为1mol/L-1（或比值为1）时的电极电位，称为该电极的标准电极电位。
R为气体常数(8.314J/mol·K，F为法拉弟常数96487C/mol），K为开氏温度。
当K为278K （25o C）时，方程式简化为：应特别指明的是方程式所表示的是电位φ与活度a的关系，当有关反应物质的活度均为1时，其电位才是标准电极电位φo，而活度与溶液的离子强度――表现为活度系数有关，而体系平衡时，又会受到溶液体系的酸效应、络合效应、沉淀反应等条件因素的影响，因此标准电极电位在实际应用上有它的局限性。
标准氢电极的电极电势
标准氢电极的电极电势标准氢电极是电化学中常用的参比电极，它的电极电势被定义为零。
这是因为标准氢电极是氢离子的还原电极，在标准状态下，它的电极电势被定义为零。
标准氢电极的电极电势对于电化学研究和实验具有重要的意义，下面将从不同角度对标准氢电极的电极电势进行探讨。
首先，标准氢电极的电极电势与氢离子的还原反应有关。
在标准状态下，氢离子的还原反应为2H+ + 2e→ H2。
根据这个反应，可以得到标准氢电极的电极电势为0V。
这一点是电化学中的基本原理，也是标准氢电极成为参比电极的重要原因之一。
其次，标准氢电极的电极电势与PH值有关。
在实际实验中，标准氢电极的电极电势会受到溶液PH值的影响。
一般来说，标准氢电极的电极电势与PH值的关系可以用Nernst方程来描述，E = E0 + (0.0592/n)log[H+], 其中E为标准氢电极的电极电势，E0为标准氢电极的标准电极电势，n为还原反应的电子数，[H+]为溶液中的氢离子浓度。
由此可见，标准氢电极的电极电势与溶液的PH值密切相关。
另外，标准氢电极的电极电势还受到温度的影响。
在实际实验中，温度的变化会引起标准氢电极的电极电势产生变化。
一般来说，标准氢电极的电极电势与温度的关系可以用Van't Hoff方程来描述，E = E0 (RT/nF)lnK, 其中E为标准氢电极的电极电势，E0为标准氢电极的标准电极电势，R为气体常数，T为温度，n为还原反应的电子数，F为法拉第常数，K为反应的平衡常数。
由此可见，温度的变化会对标准氢电极的电极电势产生影响。
综上所述，标准氢电极的电极电势是一个重要的电化学参数，它与氢离子的还原反应、溶液的PH值以及温度都有密切的关系。
在实际实验中，需要注意这些因素对标准氢电极的电极电势产生的影响，以保证实验结果的准确性和可靠性。
同时，对于标准氢电极的电极电势的研究也有助于深入理解电化学反应的机理和规律。
希望本文对标准氢电极的电极电势有所帮助，谢谢阅读。
参比电极
硫酸铜电极
维护
使用硫酸铜参比电极，要保证底部的要求做到渗而不漏，杜绝污染。使用后应保持清洁，防止里面溶液大量 漏失。
埋地的硫酸铜参比电极作为恒电位仪的信号源，在使用的过程中需要经常的检查。防止溶液冻结和干凅，影 响了仪器的正常使用。参比电极的故障会造成收集数据不准确，恒电位仪的的输出不稳定。
紫铜棒的电极在使用一段时间后，表面会产生一层蓝色污物，应当定时定期的检查，擦洗干净，使其露出铜 的本来颜色。配置饱和的硫酸铜溶液必须使用纯净的硫酸铜晶体和蒸馏水。
适用范围
各类参比电极的适用范围
用具有适当输入阻抗的直流电压表、测试线和一支稳定的参比电极，例如饱和铜/硫酸铜参比电极（CSE)、 银/氯化银电极(Ag/AgCl）或饱和氯化钾（KCl）甘汞电极，就可以进行管道对电解质电位测量。当电解质是土壤 或淡水时，一般用CSE测量，但它不适用于海水中。当在高氯环境下使用CSE时，在确认读数的有效性之前，必须 对CSE的稳定性进行检查。银/氯化银电极通常用于海水环境中，饱和氯化钾甘汞电极更多的用于实验室中。然而， 多面聚合物胶质饱和KCl甘汞电极也可使用，但需要适当增加对环境电极电势时作参照比较的电极。严格地讲，标准氢电极只是理想的电极，实际上并不能实现。 因此在实际进行电极电势测量时总是采用电极电势已精确知晓而且又十分稳定的电极作为相比较的电极。测量由 这类电极与被测电极组成电池的电动势，可以计算被测电极的电极电势。
在参比电极上进行的电极反应必须是单一的可逆反应，其交换电流密度较大，制作方便，重现性好，电极电 势稳定。一般都采用难熔盐电极作为参比电极。参比电极应不容易发生极化；如果一旦电流过大，产生极化，则 断电后其电极电势应能很快恢复原值；在温度变化时，其电极电势滞后变化应较小。
参比电极与指示电极
(4).甘汞电极在使用时，应注意勿使气泡进入盛饱和KCl的
细管中，以免造成断路。
（）
练习答案
1. 略 2. C D 3. 0.6219V,
8.7X10-6mol/l 4.全对
这种电极可以使用电化学氧化的方式在盐酸 中制作：比如将两根银线插入盐酸中，然后在两 根线之间施加一至二伏电压，阳极就会被氯化银 覆盖（阳极反应：2Ag + 2HCl -→ 2AgCl + 2H+ + 2e−，阴极反应：2H+ + 2e− -→ H2，总反应： 2Ag + 2HCl -→ 2AgCl + H2）。使用这个方式可 以确保氯化银只在电极有电的情况下产生。
二、参比电极与指示电极
电位分析中使用的参比电极和指示电极有很多种。应 当指出，某一电极是指示电极还是参比电极不是绝对 的，在一种情况下可用作参比电极，在另一种情况下， 又可用作指示电极。
1、参比电极
参比电极是测量电池电动势，计算电极电位的基准， 因此要求它的电极电位已知而且恒定，在测量过程中， 即使有微小电流通过，仍能保持不变；电极与测试溶 液之间的液体接界电位很小，可以忽略不计；并且容 易制作，使用寿命长。
25℃时，不同浓度KCl溶液的银-氯化银电极的电极电位值如 表所列。
时银-氯化银电极的电极电位(对NHE)
银-氯化银电极的使用：
银-氯化银电极电势稳定，在高达275°C左右的温度下 仍能使用，重现性很好，是常用的参比电极。它的标 准电极电势+0.2224V(25℃)。
优点是在升温的情况下比甘汞电极稳定。通常有 0.1mol/LKCl，1mol/L KCl和饱和KCl三种类型。该电极 用于含氯离子的溶液时，在酸性溶液中会受痕量氧的 干扰，在精确工作中可通氮气保护。当溶液中有HNO3 或外B，r-还，可I-，用N作H某4+，些C电N极-等(如离玻子璃存电在极时、，离则子不选能择应性用电。极此) 的内参比电极。
参比电极与理想不极化电极的关系
主题：参比电极与理想不极化电极的关系近年来，参比电极及其在电化学研究中的应用备受关注。
参比电极是电化学实验中不可或缺的一部分，它在测定电极电势、电流及反应动力学等方面发挥着重要作用。
而与参比电极相对应的是理想不极化电极，其在电化学研究中同样具有重要地位。
本文将就参比电极与理想不极化电极的关系展开探讨，以期对电化学研究工作者提供帮助。
一、参比电极的定义参比电极是电化学分析中用于建立电势的基准的电极，它具有稳定的电势，并且在电解质溶液中不发生电化学反应。
该电极的主要作用是提供一个相对参比的标准电位，以便测量其他电极的电位变化。
常用的参比电极有标准氢电极、银-氯化银电极和铜-铜离子电极等。
二、理想不极化电极的特点理想不极化电极是指在电解质溶液中不产生极化现象的电极。
它具有零电阻、零热效应和零极化的特点，能够完美地反映电极反应的真实情况。
然而，理想不极化电极在实际应用中很难得到，因为在电解质溶液中很难找到一个完全不产生极化的电极。
三、参比电极与理想不极化电极的关系1. 相同点参比电极与理想不极化电极都是用于建立电势的基准。
它们在电化学实验中的应用都是为了确保测量结果的准确性和可比性。
在实际应用中，通常使用参比电极作为理想不极化电极来使用，因为难以得到真正意义上的理想不极化电极。
2. 不同点参比电极与理想不极化电极的区别在于后者的理想性。
参比电极在实际应用中仍可能出现一定的极化现象，而理想不极化电极则不存在任何形式的极化。
在一些对电势、电流测量要求非常严格的实验中，可能需要使用理想不极化电极来达到更高的测量精度。
四、参比电极与理想不极化电极在实际应用中的选择在实际电化学研究中，选择合适的参比电极或理想不极化电极至关重要。
一般来说，对于一般的电化学研究，参比电极已经能够满足要求。
但在一些对测量精度要求极高的实验中，可能需要考虑使用理想不极化电极来替代参比电极。
参比电极与理想不极化电极在电化学研究中都具有重要作用。
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一般氢电极, 标准氢电极和可逆氢电极辨析
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氢标准电极是电化学中的一级标准电极，其电势已成为任何电化学氧化还原半反应电势的零电位基准。
目前，三种氢电极，即一般氢电极（Normal Hydrogen Electrode, NHE），标准氢电极（Standard Hydrogen Electrode, SHE）和可逆氢电极（Reversible Hydrogen Electrode, RHE）经常于各类文献中被用于表示电极电势，并在不少场合出现了随意使用的趋势。
然而三者却有着本质的不同。
一、一般氢电极，NHE
一般氢电极的定义为“铂电极浸在浓度为1当量浓度*（Normal Concentration, N）的一元强酸中并放出压力约一个标准大气压的氢气”。
因其较标准氢电极易于制备，故为旧时电化学常用标准电极。
但由于这样的电极并不严格可逆，故电压并不稳定，现在已经被弃用。
* 注：对于氢离子而言，1当量浓度=1摩尔浓度，即1 N = 1 M
二、标准氢电极，SHE
标准氢电极的定义为“铂电极在氢离子活度为1 M的理想溶液中，并与100 kPa压力下的氢气平衡共存时所构成的电极”。
此种电极即当前电化学所规定的一级标准电极，其标准电极电势被人为规定为零（其绝对电势在25 ℃下为
4.44±0.02 V）。
此电极反应完全可逆，但“氢离子活度为1 M的理想溶液”实际中并不存在，故而该电极只是一个理想模型。
当列举其他参比电极的电势时，如无特别说明，应该都是相对于标准氢电极的电势，标注应为“vs. SHE”。
三、可逆氢电极，RHE
可逆氢电极为标准氢电极的一种。
其与标准氢电极在定义上的唯一区别便是可逆氢电极并没有氢离子活度的要求，所以可逆氢电极的电势和pH有关。
利用能斯特方程（Nernst Equation）可以很容易地推导出可逆氢电极电势的具体表达式：E=-0.059pH (@25 ℃)vs.SHE
综上，标准电极电位和饱和甘汞参比电极电位转换为：
E RHE=E SCE+0.0591pH+E SCE0，E NHE=E SCE+E SCE0，E SHE=E SCE0。
其中，E RHE为转换后的可逆氢电极电位，E SCE为使用饱和甘汞电极的实际测量电位，E SCE0为25℃时饱和甘汞电极的标准电位（0.2415V）即E SHE，E NHE 为转换后的一般电极电位，一般文献里都是将电位转换为可逆氢电极电位（即vs.RHE）。
四、产氧电位
文献中有提及氧气的析出电位若用SHE做标准则会随着pH的变化而变化，但用RHE做标准则不会改变。
要理解这个论断，需要从水的E-pH图（即Pourbaix 图）入手：
红线为析氢半反应电势（这里电势指热力学电势，即不考虑超电势存在，下同）的能斯特方程的函数，其y-截距为0（即pH为0时，析氢电位为0），曲线斜率为-0.059。
蓝线为产氧半反应电势的能斯特方程函数，其y-截距为1.23 V，曲线斜率为-0.059。
由此可知，图中红线的y-截距，即红点位置的电位为SHE
的电位，而红线的电位则为RHE的电位。
故产氧电势若以SHE为基准，则与pH有关[产氧电势随pH值改变，但红点电势恒定，那么二者电势差肯定会随pH 变化而变化]；而用RHE做基准，则在各个pH下其电位均为1.23 V（vs. RHE）[图中红线和蓝线因为斜率相等，所以两线平行，故同一pH值下两线的间距始终相等，为1.23]。
所以，在催化文献中报道产氧电位时常常使用RHE为基准，以消除电解质pH对产氧电势的“贡献”。
综上所述，NHE已基本弃用；SHE恒定0 V，为现行电极电势的零点；RHE 电位同pH有关，常用于催化相关的文献中。
RHE是SHE的一个拓展。