电极电势英文解释翻译、电极电势的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 electrode potential

分词翻译：

电极的英语翻译：

electrode; pole
【化】 electrode; pole
【医】 electrode; rheophore

电势的英语翻译：

【化】 electric potential
【医】 potential

专业解析

电极电势（Electrode Potential）是电化学的核心概念，指在特定条件下，电极与其接触的电解质溶液之间形成的双电层界面的电势差。它反映了电极材料发生氧化还原反应的倾向性，是判断电化学反应方向与平衡状态的关键物理量。以下从定义、测量、影响因素及应用角度详细解释：

一、术语定义与物理意义

汉英对照释义
- 电极（Electrode）：电子导体与离子导体的界面，如金属/溶液体系。
- 电势（Potential）：描述电荷在电场中能量状态的标量，单位为伏特（V）。
- 电极电势：电极与溶液界面的相对电势差（$Delta phi$），英文为Electrode Potential 或Galvanic Potential。
热力学本质
电极电势由电极反应的吉布斯自由能变化（$Delta G$）决定，遵循能斯特方程（Nernst Equation）：

$$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$

其中 $E^circ$ 为标准电极电势，$Q$ 为反应商，$R$ 为气体常数，$T$ 为温度，$n$ 为转移电子数，$F$ 为法拉第常数。

二、测量方法与标准体系

参比电极法
电极电势无法直接测量绝对值，需通过参比电极（如饱和甘汞电极 SCE、银/氯化银电极 Ag/AgCl）构成原电池，测量电动势（EMF）推算。例如：

$$E{text{cell}} = E{text{工作电极}} - E_{text{参比电极}}$$
标准氢电极（SHE）基准
国际公认的零电势基准是标准氢电极（$2H^+ + 2e^- rightarrow H_2$，$E^circ = 0 text{ V}$），所有电极电势均相对于 SHE 定义。

三、影响电极电势的关键因素

物质本性
电极材料与反应物质的氧化还原能力决定 $E^circ$ 值。例如：$E^circ{ce{Cu^{2+}/Cu}} = +0.34 text{ V}$，$E^circ{ce{Zn^{2+}/Zn}} = -0.76 text{ V}$（数据来源：IUPAC 电化学数据库）。
浓度与温度
根据能斯特方程，离子浓度升高使还原态电势正移（如 $ce{Cu^{2+}}$ 浓度增加，$E_{ce{Cu}}$ 增大）；温度升高通常增大反应驱动力。
界面双电层结构
电极表面吸附、溶剂化层变化等界面效应可能引起电势漂移（如电催化中的过电势）。

四、核心应用领域

电池与储能
锂离子电池正负极电势差决定输出电压（如 $ce{LiCoO2}$ 正极 $E approx 4 text{ V vs. Li/Li^+}$）。
腐蚀科学与防护
金属电极电势越负（如镁 $E^circ = -2.37 text{ V}$），腐蚀倾向越大；阴极保护技术通过电势调控抑制腐蚀。
电化学分析与合成
循环伏安法（CV）通过电势扫描测定反应机理；电解工业中控制电势实现选择性氧化/还原（如氯碱工艺）。

权威参考文献

IUPAC 定义标准
Electrode Potential - IUPAC Gold Book

经典教材
Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (Wiley, 2001).

测量技术规范
ASTM G3-14 Standard Practice for Conventions Applicable to Electrochemical Measurements in Corrosion Testing.

网络扩展解释

电极电势是电化学中的核心概念，用于衡量物质在氧化还原反应中得失电子的倾向性。以下是详细解释：

基本定义
电极电势指某电极与标准氢电极（参比电极）之间的电势差，用符号 ( E ) 表示，单位为伏特（V）。标准电极电势（( E^circ )）是指在标准条件（25°C、1 atm、溶液浓度为1 mol/L）下的电势值。例如，铜的标准电极电势为+0.34 V，锌为-0.76 V，表明铜比锌更容易被还原。
物理意义
- 正值越大，物质的氧化能力（得电子能力）越强，如 ( E^circ(text{Cl}_2/text{Cl}^-) = +1.36 , text{V} ) 表示氯气易被还原为Cl⁻。
- 负值越大，物质的还原能力（失电子能力）越强，如金属钠的 ( E^circ = -2.71 , text{V} )，说明其易被氧化。
影响因素
电极电势受温度、浓度和物质本性影响，可通过能斯特方程量化： $$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中 ( R ) 为气体常数，( T ) 为温度，( n ) 为转移电子数，( F ) 为法拉第常数，( Q ) 为反应商。例如，酸性增强时，( text{MnO}_4^- ) 的氧化能力显著提升。
应用场景
- 电池设计：通过两电极电势差计算电动势（( E{text{cell}} = E{text{阴极}} - E_{text{阳极}} )），如锌铜电池电动势为+1.10 V。
- 反应方向预测：若总电动势 ( E_{text{cell}} > 0 )，反应自发进行。
- 金属腐蚀防护：铁（( E^circ = -0.44 , text{V} )）在潮湿环境中易被氧化，镀锌可延缓腐蚀。
扩展说明
标准氢电极（SHE）是测量的基准，定义其电势为0 V。实际实验中常使用更稳定的参比电极（如甘汞电极），并通过换算得到相对于SHE的值。