
【机】 standard oxidation-reduction potential
criteria; level; mark; measure; normal; par; rule; standard; criterion
【计】 etalon; normal; STD
【化】 standards
【医】 norm; normo-; rubric; standard
【经】 denominator; norm; standard
【化】 oxidation-reduction potential
【医】 eH; potential oxidation-reduction
标准氧化还原电位(Standard Redox Potential,E°)是电化学中的核心概念,用于量化物质在标准条件(25°C、1 atm压力、反应物浓度1 M)下获得或失去电子的倾向性。其数值以伏特(V)为单位,以标准氢电极(SHE,E°=0 V)为参考基准。
从汉英对照视角,该术语可拆解为:
在应用中,标准氧化还原电位可预测反应自发方向。例如,若某物质E°>0,表明其相对于SHE更易被还原;若两物质的E°差值(ΔE°)为正,则对应氧化还原反应可自发进行。此原理广泛应用于电池设计、金属腐蚀防护及生物体内电子传递链分析。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)建议采用系统命名法区分氧化电位(E°_ox)与还原电位(E°_red),两者绝对值相等但符号相反。例如,Fe³⁺/Fe²⁺对的E°_red为+0.77 V,表明Fe³⁺比H⁵更容易获得电子。
标准氧化还原电位(Standard Redox Potential,用$E^circ$表示)是衡量物质在标准状态下氧化或还原能力的热力学参数。以下从定义、计算及应用三方面详细解释:
标准氧化还原电位指在标准条件(温度25°C、各物质浓度为1mol/L、气体分压为1atm)下,某物质与标准氢电极(SHE,电位定义为0V)组成的原电池的电动势。
标准氧化还原电位通过能斯特方程(Nernst Equation)与实际电位关联: $$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln frac{[text{还原态}]}{[text{氧化态}]} $$ 其中:
标准氧化还原电位是理论值,实际应用中需结合温度、浓度等条件通过能斯特方程修正。例如,高锰酸钾在酸性条件下的$E^circ=+1.51V$,说明其强氧化性,但浓度降低时实际电位会减小。
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