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可逆电极的类型
9.4
可逆电极是指电极反应在电位发生微小变化时即可进行正向和反向反应的电极。
根据电极表面存在的物种,可逆电极可分为不同类型。
当一种金属(如铜)被置于其离子溶液中时,会形成金属-金属离子电极。该金属可以作为离子溶解,同时溶液中的金属离子可以获得电子并重新沉积到金属表面。
在汞齐电极中,像钠这样的活泼金属溶解在汞中。所形成的汞齐与溶液中的离子保持平衡状态。
氧化还原电极包含同一种物质的两种氧化态,例如 Fe²⁺ 和 Fe³+。通过惰性电极(通常为铂)实现两者之间的电子转移。
在金属-难溶盐电极中,金属表面涂覆一层微溶性盐,并置于含有相同阴离子的溶液中。一个常见的例子是浸在氯化钾溶液中的银-氯化银电极。
为了保持电极的可逆性,参与半反应的所有反应物和产物都必须存在于电极上。可逆电极(半电池)有多种类型。
在金属-金属离子电极中,金属与其自身离子的溶液达到电化学平衡。例如 Cu2+|Cu 和 Zn2+|Zn。那些会与溶剂发生反应的金属无法使用,如第1族金属和大多数第2族金属会与水反应,锌则会与酸性水溶液…