氢标度英文解释翻译、氢标度的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 hydrogen scale
分词翻译:
氢的英语翻译:
hydrogen
【医】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen
标度的英语翻译:
【化】 scale; setting
【医】 dial; scale
专业解析
氢标度(Hydrogen Scale),在电化学领域中特指氢标准电极电势标度,是以标准氢电极(Standard Hydrogen Electrode, SHE)作为零电位基准点(0.00 V),用以测量和表示其他电极相对电势值的国际通用标准体系。
核心定义与原理
-
基准电极:标准氢电极由镀铂黑的铂电极浸入氢离子活度为1 mol/L的溶液中,并在298.15 K(25°C)下通入标准压力(101.325 kPa)的纯氢气构成。其半反应为:
$$2text{H}^+ (aq) + 2e^- rightleftharpoons text{H}_2 (g)$$
电势定义为0.000 V 。
-
相对电势测量:任何电极的电势((E))可通过与标准氢电极组成原电池测定,其电动势即为该电极相对于氢标度的电势值。例如,锌电极的标准电势为 -0.76 V,表示其还原倾向低于氢电极 。
标准化与国际权威依据
- IUPAC规范:国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)明确规定氢标度为电极电势的基准,所有标准电极电势数据均以此标度报告 。
- 中国国家标准:《GB/T 20001.1 标准编写规则》要求电化学术语遵循IUPAC定义,氢标度作为基础标准被纳入国家标准体系 。
应用领域
- pH值定义:溶液pH的理论基础是氢标度,通过氢电极电势与pH的定量关系((E = E^0 - frac{RT}{F} ln[text{H}^+]))实现精确测量 。
- 电池与腐蚀研究:锂离子电池电极电势、金属腐蚀电位等均以氢标度为参考基准,确保数据全球可比性 。
权威参考文献
- IUPAC《电化学术语》(第3版)
https://goldbook.iupac.org/terms/view/S05910
- 《物理化学》(傅献彩著) 高等教育出版社
- 中国国家标准在线平台
http://www.gb688.cn/bzgk/gb/
氢标度的确立统一了全球电化学测量体系,其科学严谨性被国际学术界与工业界广泛认可,是电化学热力学计算不可或缺的基准。
网络扩展解释
“氢标度”通常指电化学中用于测量电极电势的基准体系,即标准氢电极(Standard Hydrogen Electrode, SHE)。它是国际通用的参考标准,其他电极的电势均以它为基准进行比较。以下是详细解释:
1. 定义与作用
- 氢标度的核心:将标准氢电极的电势定义为0伏特(V),所有其他电极的氧化还原电势均相对于此基准测量。
- 应用场景:用于计算电池电动势、判断化学反应的自发性(如金属活动性顺序)等。
2. 标准氢电极的结构
- 组成:
- 铂片(镀铂黑以增加表面积)作为惰性电极;
- 氢气(H₂)在1个标准大气压下通入;
- 酸性溶液(通常为1 mol/L的HCl溶液,H⁺浓度为1 mol/L);
- 温度保持在25°C(298 K)。
- 反应原理:
$$ 2text{H}^+ + 2e^- rightleftharpoons text{H}_2(g) $$
该可逆反应的平衡电势被定义为0 V。
3. 实际应用中的注意事项
- 严格条件限制:实验室中精确维持SHE的条件(如纯氢气、恒定压力)较困难,因此常用次级参比电极(如甘汞电极、银/氯化银电极)替代,后续通过换算得到氢标度值。
- 温度影响:电极电势随温度变化,需根据能斯特方程修正:
$$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$
4. 与其他标度的关系
- 若某电极在氢标度下的电势为+0.5 V,表示其还原能力比SHE强;若为-0.3 V,则比SHE弱。
- 例如,锌电极的标准电势为-0.76 V(氢标度),说明Zn比H₂更易被氧化。
氢标度是电化学测量的基石,通过标准氢电极的基准值统一了全球的电势数据。实际实验中虽多采用次级参比电极,但最终数据均需转换为氢标度以保证可比性。
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