什麼是能斯脫公式

來源:趣味百科館 2.79W

表示電池電動勢和參與電池反應的各種物質的性質、濃度以及外界條件(溫度、壓力等)的關係式。對任一自發可逆電池,可從熱力學導出該電池的電動勢E爲:

什麼是能斯脫公式

此式由W.H.能斯脫在1889年從熱力學導出。式中E°爲電池的標準電動勢,即參與電池反應物質的活度均爲 1時電池的平衡電勢或電動勢;П爲連乘符號;aiaj分別爲電池反應式中反應物一邊和生成物一邊的各種物質的活度,當參與反應的物質是氣態時,則以逸度f代替活度,在氣體壓力較低時,可用氣體的壓力代替逸度;vivj爲電池反應式中各種物質前的計算係數。 n爲電池反應中電子轉移數;F爲法拉第常數;R爲氣體常數;T爲熱力學溫度。

例如電池Pt|H2(氣,p)|HCl(a)|AgCl|Ag(固)(p爲壓力;a爲活度)的反應式爲:

H2+2AgCl─→2HCl+2Ag

由於Ag和AgCl爲純固相,它們的活度應爲1,因此,

什麼是能斯脫公式 第2張

當H2壓力較低時,

什麼是能斯脫公式 第3張

由於電池的電勢是它的兩個電極電勢之差,得出:

什麼是能斯脫公式 第4張

式中E懣爲標準平衡電極電勢(或標準電極電勢), 即參與電極反應物質的活度均爲1的電極電勢,例如Zn|Zn2+(a)電極的電極反應式爲:

Zn─→Zn2++2e

其電極平衡電勢爲:

什麼是能斯脫公式 第5張
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