氫标度英文解釋翻譯、氫标度的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【機】 hydrogen scale
分詞翻譯:
氫的英語翻譯:
hydrogen
【醫】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen
标度的英語翻譯:
【化】 scale; setting
【醫】 dial; scale
專業解析
氫标度(Hydrogen Scale),在電化學領域中特指氫标準電極電勢标度,是以标準氫電極(Standard Hydrogen Electrode, SHE)作為零電位基準點(0.00 V),用以測量和表示其他電極相對電勢值的國際通用标準體系。
核心定義與原理
-
基準電極:标準氫電極由鍍鉑黑的鉑電極浸入氫離子活度為1 mol/L的溶液中,并在298.15 K(25°C)下通入标準壓力(101.325 kPa)的純氫氣構成。其半反應為:
$$2text{H}^+ (aq) + 2e^- rightleftharpoons text{H}_2 (g)$$
電勢定義為0.000 V 。
-
相對電勢測量:任何電極的電勢((E))可通過與标準氫電極組成原電池測定,其電動勢即為該電極相對于氫标度的電勢值。例如,鋅電極的标準電勢為 -0.76 V,表示其還原傾向低于氫電極 。
标準化與國際權威依據
- IUPAC規範:國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)明确規定氫标度為電極電勢的基準,所有标準電極電勢數據均以此标度報告 。
- 中國國家标準:《GB/T 20001.1 标準編寫規則》要求電化學術語遵循IUPAC定義,氫标度作為基礎标準被納入國家标準體系 。
應用領域
- pH值定義:溶液pH的理論基礎是氫标度,通過氫電極電勢與pH的定量關系((E = E^0 - frac{RT}{F} ln[text{H}^+]))實現精确測量 。
- 電池與腐蝕研究:锂離子電池電極電勢、金屬腐蝕電位等均以氫标度為參考基準,确保數據全球可比性 。
權威參考文獻
- IUPAC《電化學術語》(第3版)
https://goldbook.iupac.org/terms/view/S05910
- 《物理化學》(傅獻彩著) 高等教育出版社
- 中國國家标準線上平台
http://www.gb688.cn/bzgk/gb/
氫标度的确立統一了全球電化學測量體系,其科學嚴謹性被國際學術界與工業界廣泛認可,是電化學熱力學計算不可或缺的基準。
網絡擴展解釋
“氫标度”通常指電化學中用于測量電極電勢的基準體系,即标準氫電極(Standard Hydrogen Electrode, SHE)。它是國際通用的參考标準,其他電極的電勢均以它為基準進行比較。以下是詳細解釋:
1. 定義與作用
- 氫标度的核心:将标準氫電極的電勢定義為0伏特(V),所有其他電極的氧化還原電勢均相對于此基準測量。
- 應用場景:用于計算電池電動勢、判斷化學反應的自發性(如金屬活動性順序)等。
2. 标準氫電極的結構
- 組成:
- 鉑片(鍍鉑黑以增加表面積)作為惰性電極;
- 氫氣(H₂)在1個标準大氣壓下通入;
- 酸性溶液(通常為1 mol/L的HCl溶液,H⁺濃度為1 mol/L);
- 溫度保持在25°C(298 K)。
- 反應原理:
$$ 2text{H}^+ + 2e^- rightleftharpoons text{H}_2(g) $$
該可逆反應的平衡電勢被定義為0 V。
3. 實際應用中的注意事項
- 嚴格條件限制:實驗室中精确維持SHE的條件(如純氫氣、恒定壓力)較困難,因此常用次級參比電極(如甘汞電極、銀/氯化銀電極)替代,後續通過換算得到氫标度值。
- 溫度影響:電極電勢隨溫度變化,需根據能斯特方程修正:
$$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$
4. 與其他标度的關系
- 若某電極在氫标度下的電勢為+0.5 V,表示其還原能力比SHE強;若為-0.3 V,則比SHE弱。
- 例如,鋅電極的标準電勢為-0.76 V(氫标度),說明Zn比H₂更易被氧化。
氫标度是電化學測量的基石,通過标準氫電極的基準值統一了全球的電勢數據。實際實驗中雖多采用次級參比電極,但最終數據均需轉換為氫标度以保證可比性。
分類
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