電動勢來測求氧化還原血液融漿機反應的標準摩爾吉布斯自由能變 ΔrG砓 m標準平衡常數 砓 K的方法。由于測量電池的電動勢或電極電位不僅很方便,而且測量精度和準 確性都很高,因而這種方法得到廣泛的應用。 3.非標準狀態下原電池的電動勢—— ——電池組分物質濃度對電動勢的影響 任一原電池在標準狀態下的電動勢,即其標準電動勢E砓 電池,表示了組成電 池的物質本身固有的氧化還原特性,是一種電池區別于其它電池的本質特征,而 排除了各組分物質濃度的影響。而一般的指定狀態,多半是非標準狀態。其與 112第三章 溶液中的化學平衡 標準狀態的區別,就在與電池組分物質的濃度或分壓不同于標準濃度或分壓。 因此非標準狀態下原電池的電動勢E,實際上是由兩方面因素決定的:首先 電池 是電池的組分物質本身固有的氧化還原特性,
這是由E砓 電池表征的;其次是組成 電池的組分物質的濃度或分壓。對于任一指定的電池而言,其組成是確定的。 故其E電池與E砓 電池相比,更突出電池組分物質的濃度或分壓對電池電動勢的影 響。根據式(314)、式(315),及熱力學關系式: ΔrGm(T)=ΔrG砓 m(T)+2.303RTlg [生成物] [反應物] 可得出電池在任一指定狀態時的電動勢E電池與其標準電動勢E砓 電池間的關系式。 對任一指定的氧化還原反應: ne aA+bBaA+bB redoxoxred 式中,A、A、B、B分別代表物質A或B的氧化態與還原態。 oxredoxred 可將此反應分成兩個半反應: 氧化反應: aAaA+ne (電池負極,E) redox 還原反應:bB+nebB(電池正極,
E) oxred+ 根據上述氧化還原反應式,可寫出該反應的 ΔrGm(T)與 ΔrG砓 m(T)及反應物 和生成物濃度(即指定濃度)間的關系式: ab [A][B] oxred ΔrGm(298K)=ΔrG砓 m(298K)+2.303RTlg [A]a[B]b redox 將式(314)、式(315)代入上式,可得: aboxred nFE電池(T)=nFE砓 電池(T)2.303RTlg [A] a [B] b[A][B] redox E電池(298K)=E砓 電池(298K) 1ab 2.303×8.315J ·K1·mol×298Klg [Aox][Bed] r1abredox n×96500C ·mol[A][B]