電位能斯特零值英文解釋翻譯、電位能斯特零值的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 Nernst zero of potential

分詞翻譯：

電位的英語翻譯：

【醫】 potential

能的英語翻譯：

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

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

特的英語翻譯：

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

零值的英語翻譯：

【計】 zero values

專業解析

電位能斯特零值（Nernst Zero Potential），在電化學領域中是一個關鍵概念，特指在能斯特方程（Nernst Equation）中作為參考基準的電位零點。它通常與标準氫電極（Standard Hydrogen Electrode, SHE）的定義直接相關。以下是詳細解釋：

1. 核心定義與物理意義

• 能斯特方程基礎：該方程描述了電極電位（E）與離子濃度（活度）之間的關系： $$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中：
  • $ E $ 是實際電極電位
  • $ E^circ $ 是标準電極電位（Standard Electrode Potential）
  • $ R $ 是氣體常數
  • $ T $ 是絕對溫度
  • $ n $ 是電極反應中轉移的電子數
  • $ F $ 是法拉第常數
  • $ Q $ 是反應商
• 電位能斯特零值的角色：在能斯特方程中，$ E^circ $ 是在特定條件下定義的，即當反應商 $ Q = 1 $（所有參與物質的活度均為1，通常指标準狀态，如1 mol/L溶液、1 bar氣體壓力）時的電極電位。然而，電極電位的絕對值無法測量，需要一個統一的參考點。電位能斯特零值本質上就是國際約定的電化學電位标度的零點，它被定義為标準氫電極（SHE）在标準條件下的電位。即： $$ E^circ_{text{H}^+/text{H}_2} = 0 text{ V} quad (text{by definition}) $$ 這意味着，所有其他電極的标準電極電位 $ E^circ $ 都是相對于标準氫電極電位為零來測量的。因此，“電位能斯特零值”指代的就是這個定義為零的參考電位點（SHE的電位）。

2. 應用場景

• 電極電位測量的基準：任何電極的電位測量值（包括其标準電極電位 $ E^circ $）都是相對于電位能斯特零值（即SHE）而言的。例如，鋅電極的标準電極電位約為 -0.76 V，表示它比SHE的電位低0.76 V；銅電極的标準電極電位約為 +0.34 V，表示它比SHE的電位高0.34 V。
• 電池電動勢計算：在計算由兩個半電池組成的原電池的電動勢（EMF）時，電池的總電動勢等于正極（陰極）電位減去負極（陽極）電位，這裡的電位值均是基于電位能斯特零值（SHE）的标度。
• 判斷反應方向：通過比較不同電極相對于電位能斯特零值的 $ E^circ $，可以判斷氧化還原反應自發進行的方向（電位較正的電極物質會自發還原電位較負的電極物質）。

3. 學術重要性

• 電化學熱力學的基石：電位能斯特零值（通過SHE定義）是建立整個電化學電位标度的基礎。它使得不同電極體系的電位可以定量比較，為理解氧化還原能力、反應平衡常數（$ Delta G^circ = -nFE^circ $）以及電池性能提供了統一的框架。
• 國際标準：IUPAC（國際純粹與應用化學聯合會）明确規定标準氫電極的電位在任何溫度下均為 0 V，這确保了全球電化學數據的一緻性和可比性。

參考來源：

• Atkins' Physical Chemistry (權威物理化學教材，詳細闡述能斯特方程及标準氫電極的定義)
• IUPAC Gold Book - Standard Hydrogen Electrode (國際純粹與應用化學聯合會标準術語定義)
• Bard & Faulkner's Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (經典電化學專著，深入讨論電位标度與參考電極)

網絡擴展解釋

“電位能斯特零值”是一個結合電化學與熱力學概念的術語，其解釋需拆分為以下部分理解：

1. 核心詞解析

   • 電位能（電勢能）：指電荷在電場中由于位置差異而具有的能量，類似于重力勢能。例如，中将電位類比為水位高度，電位能即電荷在電位差下的儲能狀态。
   • 能斯特（Nernst）：指德國物理化學家瓦爾特·能斯特（Walther Nernst），他提出的能斯特方程用于計算電極電勢與離子濃度的關系，公式為： $$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中，( E^circ ) 為标準電極電勢，( Q ) 為反應商。

2. “零值”的含義
   在能斯特方程中，當反應達到平衡時（( Q = K )，( K ) 為平衡常數），電池電勢 ( E ) 會降為零，此時系統無淨電流流動。因此，“斯特零值”可能指電極電勢的平衡态零點，即反應商與平衡常數相等時的條件。

3. 實際應用場景
   這一概念常見于電化學電池或熱力學分析中，用于确定氧化還原反應的平衡點，或作為電勢測量的參考基準。例如，标準氫電極（SHE）的電勢被定義為0伏，即為一種人為設定的零值參考點。

“電位能斯特零值”指在能斯特方程框架下，電極電勢為零的平衡狀态或參考條件，是電化學中分析反應方向與能量轉換的重要概念。如需更專業的定義，建議查閱電化學或熱力學權威文獻。

分類

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