标准电极电势

标准电极电势是可逆电极在标准状态及平衡态时的电势，也就是标准态时的平衡电势，记作E^o、E^0或E^{\ominus}，上标\ominus表示标准态。标准状态的溶质活度每公升1莫爾，气体压强10萬Pa，温度一般為298K。
虽然电池的电动势可以直接测定，但单一可逆电极的标准电极电势却只有相对值没有绝对值，而且随温度、浓度和压强而变。电极电势的基准是标准氢电极：标准状态的H⁺/H₂电极电势定为0V，即\phi^{\ominus} (H^+/H_2)=0V\,，其他电极电势的值在此基础上获得。当某半电池和标准氢电池电极相连时为负极，该半电池的半反应的标准电极电势为负值，且绝对值与电池电动势相等；若为正极则相反。这样求得的值称作还原电势，总反应的标准电极电势也就是两个半反应标准电极电势的差，Eo為正时反应自发。
任何温度下标准氢电极的标准电极电势值都为0，但其他电极电势值会受到温度影响。以Ni/NiO电极为例，它可以用作高温伪参比电极，电极电势在0至400°C大致符合以下公式：
:E^0(T) = -0.0003 T + 0.1414 \,，T为温度
标准电极电势可以实验或热力学计算获得。\Delta G^{\ominus}=-nFE^{\ominus}\,，标准氢电极的反应自由能是零，水合氢离子和水合电子的标准生成自由能也是零，这样便可计算众多无法用实验测得的标准电极电势值（如氟气）。标准电极电势沒有加成性，要想求相加得到的第三反应的标准电极电势，还需要借助上述公式来求解。
标准电极电势不随半反应的方向和计量系数改变，但它受到浓度和反应物形态影响。非标态的电极电势值可以能斯特方程求得。标准电极电势值只是热力学数据，不可用于预测反应速率和其他动力学性质，而且它的值在水溶液体系中测定，不可用于其他溶剂或高温时的反应。
:能斯特方程：E_{\text{half-cell}} = E^0 - \frac{RT}{nF}\ln\frac{\{\text{red}\}}{\{\text{oxd}\}}
标准电极电势有很大的实用价值，可用来判断氧化剂与还原剂的相对强弱，判断氧化还原反应的方向，计算原电池的电动势、反应自由能、平衡常数，计算其他半反应的标准电极电势，等等。将半反应按电极电势由低到高排序，可以得到标准电极电势表，可十分简明判断氧还反应的方向。

標準電極電勢表
表中電極電勢以以下條件測得（(s)：固體；(l)：液體；(g)：氣體；(aq)：水溶液；(Hg)：汞齊）：

• 參比電極：標準氫電極，所有離子的數據都在水溶液測得
• 活性度：統一為純固體、純液體或水溶液
• 溫度：298.15K／25攝氏度
• 水溶液或汞齊之有效離子濃度：每公升1摩
• 氣體反應物分壓：1大氣壓／101325帕

单击頂栏箭咀可将数据按元素符号、反應物、產物或标准电极电势值排序。

参见

• 标准电极电势表
• 绝对电极电势
• 氧化还原反应
• 能斯特方程
• 金属活动性
• 参比电极
• 还原电势
• 电化学势
• 半电池
• 电化电池
• 原电池
• 浓差电池
• 金属性
• 非金属性

参考资料
外部链接
*[http://www.physchem.co.za/Data/Electrode%20Potentials.htm 标准氢电极]
*[http://www.chemguide.co.uk/physical/redoxeqia/introduction.html 氧化还原反应平衡]
*[https://web.archive.org/web/20091216115014/http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c123/battery.html 电池原理]
*[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/Chemical/electrochem.html#c1 电化电池]