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电极电势计算公式

更新:2025-06-08 教育问答 阅读

摘要:电极电势计算公式φ=φθ+(RT nF)In(氧化状态 还原状态)。电极电势是电极中极板与溶液之间的电势差。电极电势的大小主要取决于电极的本性,并受温度、介...

电极电势计算公式

φ=φθ+(RT/nF)In(氧化状态/还原状态)。

电极电势是电极中极板与溶液之间的电势差。电极电势的大小主要取决于电极的本性,并受温度、介质和离子浓度等因素的影响。

为了获得各种电极的电极电势数值,通常以某种电极的电极电势作标准与其它各待测电极组成电池,通过测定电池的电动势,而确定各种不同电极的相对电极电势(electrode potential)E值。1953年国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)的建议,采用标准氢电极作为标准电极,并人为地规定标准氢电极的电极电势为零。

扩展

电势能

EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

E=kq1q2/r^2

库仑力的公式是F=kQq/r^2

那么在库仑力的作用下,当电荷移动一个微小的距离dr时所做的微功dW=Fdr

假设现在电荷Q固定,那么当q从与Q的距离为R1的地方运动到R2的地方(R1

W=∫dW=∫Fdr=∫(kQq/r^2)dr=kQq∫(dr/r^2)= -kQq∫d(1/r)

积分区间为R1到R2

因此有W=-kQq(1/R2 - 1/R1) = kQq/R1 - kQq/R2

如果Q和q同号,显然,电场力做正功,你可以去分析

而 kQq/R1 和 kQq/R2 这两个参数反应的就是电荷q在Q的电场内所具有的电势能,反过来也可以说是Q在q的电场内具有的电势能。

补充

静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点(如A点和B点)的电势能之差等于它从A点移动到另B点时,静电力所作的功。 故WAB=qEd (E为该点的电场强度,d为沿电场线的距离) ,电势能是电荷和电场所共有的,具有统一性。

电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。

电势能可以由电场力做功求得,因为 WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)-EB(末)= -△E,

(Φ为电势,q为电荷量,U为电势差,EA(初)、EB(末)为两个点的电势能)。

电场力做功跟电势能变化关系

WAB>0,△Ep<0,电场力做正功,电势能减小~转化成其他形式的能;

WAB<0,△ep>0,电场力做负功,电势能增加~其它形式的能转化成电势能。

顺着电场线,A→B移动,若为正电荷,则WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ↓,则正Ep↓;

若为负电荷,则WAB<0,则uab=φa-φb>0,则Φ↓,则负Ep↑。

逆着电场线,B→A移动,若为正电荷,则WBA<0,则UBA=ΦB-ΦA<0,则Φ↑,则正Ep↑;

若为负电荷,则WBA>0,则UBA=ΦB-ΦA<0,则Φ↑,则负Ep↓;

静电力做的功等于电势能的减少量。

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