电位能斯特零值英文解释翻译、电位能斯特零值的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 Nernst zero of potential

分词翻译：

电位的英语翻译：

【医】 potential

能的英语翻译：

ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy

斯的英语翻译：

this
【化】 geepound

特的英语翻译：

especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex

零值的英语翻译：

【计】 zero values

专业解析

电位能斯特零值（Nernst Zero Potential），在电化学领域中是一个关键概念，特指在能斯特方程（Nernst Equation）中作为参考基准的电位零点。它通常与标准氢电极（Standard Hydrogen Electrode, SHE）的定义直接相关。以下是详细解释：

1. 核心定义与物理意义

• 能斯特方程基础：该方程描述了电极电位（E）与离子浓度（活度）之间的关系： $$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中：
  • $ E $ 是实际电极电位
  • $ E^circ $ 是标准电极电位（Standard Electrode Potential）
  • $ R $ 是气体常数
  • $ T $ 是绝对温度
  • $ n $ 是电极反应中转移的电子数
  • $ F $ 是法拉第常数
  • $ Q $ 是反应商
• 电位能斯特零值的角色：在能斯特方程中，$ E^circ $ 是在特定条件下定义的，即当反应商 $ Q = 1 $（所有参与物质的活度均为1，通常指标准状态，如1 mol/L溶液、1 bar气体压力）时的电极电位。然而，电极电位的绝对值无法测量，需要一个统一的参考点。电位能斯特零值本质上就是国际约定的电化学电位标度的零点，它被定义为标准氢电极（SHE）在标准条件下的电位。即： $$ E^circ_{text{H}^+/text{H}_2} = 0 text{ V} quad (text{by definition}) $$ 这意味着，所有其他电极的标准电极电位 $ E^circ $ 都是相对于标准氢电极电位为零来测量的。因此，“电位能斯特零值”指代的就是这个定义为零的参考电位点（SHE的电位）。

2. 应用场景

• 电极电位测量的基准：任何电极的电位测量值（包括其标准电极电位 $ E^circ $）都是相对于电位能斯特零值（即SHE）而言的。例如，锌电极的标准电极电位约为 -0.76 V，表示它比SHE的电位低0.76 V；铜电极的标准电极电位约为 +0.34 V，表示它比SHE的电位高0.34 V。
• 电池电动势计算：在计算由两个半电池组成的原电池的电动势（EMF）时，电池的总电动势等于正极（阴极）电位减去负极（阳极）电位，这里的电位值均是基于电位能斯特零值（SHE）的标度。
• 判断反应方向：通过比较不同电极相对于电位能斯特零值的 $ E^circ $，可以判断氧化还原反应自发进行的方向（电位较正的电极物质会自发还原电位较负的电极物质）。

3. 学术重要性

• 电化学热力学的基石：电位能斯特零值（通过SHE定义）是建立整个电化学电位标度的基础。它使得不同电极体系的电位可以定量比较，为理解氧化还原能力、反应平衡常数（$ Delta G^circ = -nFE^circ $）以及电池性能提供了统一的框架。
• 国际标准：IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）明确规定标准氢电极的电位在任何温度下均为 0 V，这确保了全球电化学数据的一致性和可比性。

参考来源：

• Atkins' Physical Chemistry (权威物理化学教材，详细阐述能斯特方程及标准氢电极的定义)
• IUPAC Gold Book - Standard Hydrogen Electrode (国际纯粹与应用化学联合会标准术语定义)
• Bard & Faulkner's Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (经典电化学专著，深入讨论电位标度与参考电极)

网络扩展解释

“电位能斯特零值”是一个结合电化学与热力学概念的术语，其解释需拆分为以下部分理解：

1. 核心词解析

   • 电位能（电势能）：指电荷在电场中由于位置差异而具有的能量，类似于重力势能。例如，中将电位类比为水位高度，电位能即电荷在电位差下的储能状态。
   • 能斯特（Nernst）：指德国物理化学家瓦尔特·能斯特（Walther Nernst），他提出的能斯特方程用于计算电极电势与离子浓度的关系，公式为： $$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中，( E^circ ) 为标准电极电势，( Q ) 为反应商。

2. “零值”的含义
   在能斯特方程中，当反应达到平衡时（( Q = K )，( K ) 为平衡常数），电池电势 ( E ) 会降为零，此时系统无净电流流动。因此，“斯特零值”可能指电极电势的平衡态零点，即反应商与平衡常数相等时的条件。

3. 实际应用场景
   这一概念常见于电化学电池或热力学分析中，用于确定氧化还原反应的平衡点，或作为电势测量的参考基准。例如，标准氢电极（SHE）的电势被定义为0伏，即为一种人为设定的零值参考点。

“电位能斯特零值”指在能斯特方程框架下，电极电势为零的平衡状态或参考条件，是电化学中分析反应方向与能量转换的重要概念。如需更专业的定义，建议查阅电化学或热力学权威文献。

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