電動勢序英文解釋翻譯、電動勢序的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 galvanic series

分詞翻譯：

電動勢的英語翻譯：

【計】 electromotive force
【化】 electromotive force; emf
【醫】 E.M.F.; electromotive force

序的英語翻譯：

foreword; initial; order; preface; prolegomenon; sequence

專業解析

電動勢序（Electromotive Series）是電化學中的核心概念，指金屬或非金屬元素按照其标準電極電勢從高到低排列的順序表。該序列反映了不同物質在标準條件下的氧化還原能力，對預測化學反應方向、理解腐蝕現象及設計電池系統具有重要指導意義。

核心定義與原理

電動勢序以氫電極（标準電極電勢定義為0 V）為基準，将各物質的還原半反應電勢值排序。例如，金（Au³⁺/Au，+1.50 V）位于序列頂端，表明其強還原性；而鋁（Al³⁺/Al，-1.66 V）處于低位，顯示強氧化性。這種電勢差可通過能斯特方程計算： $$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中$E^circ$為标準電勢，$R$為氣體常數，$T$為溫度，$n$為電子轉移數，$Q$為反應商（來源：《電化學測量原理與方法》，劉偉明著）。

工程應用領域

金屬腐蝕防護：序列中位置較低的金屬（如鋅）常作為犧牲陽極保護鋼鐵結構（來源：美國腐蝕工程師協會NACE标準）；
電池設計：锂（-3.04 V）與二氧化鉛（+1.69 V）組合構成高電壓锂電池體系；
電鍍工藝：選擇電勢更高的金屬離子（如銀離子）實現基體金屬表面沉積。

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）定期更新标準電極電勢數據，最新版本收錄了98種元素的實測值（來源：IUPAC Technical Report 2023）。該序列與元素周期表的電負性趨勢呈現顯著相關性，但受溶劑化效應和界面動力學因素影響，實際應用需結合具體環境參數修正。

網絡擴展解釋

電動勢序（Electromotive Force Series），通常稱為标準電極電勢序或電化學系列，是化學中用于比較不同物質在标準條件下的氧化還原能力的列表。其核心是标準電極電勢（Standard Electrode Potential，符號為 ( E^circ )），即物質在标準狀态（25°C、1 atm、1 mol/L濃度）下相對于标準氫電極的電勢差。

電動勢序的核心要點

定義與意義
- 标準電極電勢反映物質在氧化還原反應中的“驅動力”。數值越高（正），物質的氧化态（如金屬陽離子）越容易被還原（即強氧化劑）；數值越低（負），物質的還原态（如金屬單質）越容易被氧化（即強還原劑）。
測定方法
- 以标準氫電極（SHE）（電勢定義為0 V）為參比，通過半電池反應測量不同物質的電勢差。例如：
  - 鋅電極反應：( text{Zn}^{2+} + 2e^- rightarrow text{Zn} quad E^circ = -0.76 , text{V} )
  - 銅電極反應：( text{Cu}^{2+} + 2e^- rightarrow text{Cu} quad E^circ = +0.34 , text{V} )
應用場景
- 預測反應方向：電勢高的物質會自發氧化電勢低的物質。例如，銅能置換硝酸銀中的銀（( E^circ{text{Cu}} < E^circ{text{Ag}} )）。
- 電池設計：通過電勢差計算電池總電動勢。例如，銅鋅電池的電動勢為 ( 0.34 , text{V} - (-0.76 , text{V}) = 1.10 , text{V} )。
- 金屬腐蝕：電勢較低的金屬（如鐵）更易被氧化腐蝕。
典型示例
| 物質（氧化态/還原态） | 半反應 | ( E^circ , (text{V}) ) | |------------------------|----------------------------|----------------------------| | ( text{Au}^{3+}/text{Au} ) | ( text{Au}^{3+} + 3e^- rightarrow text{Au} ) | +1.50 | | ( text{Ag}^+/text{Ag} ) | ( text{Ag}^+ + e^- rightarrow text{Ag} )| +0.80 | | ( text{H}^+/text{H}_2 )| ( 2text{H}^+ + 2e^- rightarrow text{H}_2 ) | 0.00| | ( text{Fe}^{2+}/text{Fe} ) | ( text{Fe}^{2+} + 2e^- rightarrow text{Fe} ) | -0.44 | | ( text{Zn}^{2+}/text{Zn} ) | ( text{Zn}^{2+} + 2e^- rightarrow text{Zn} ) | -0.76 |

注意事項

數值為相對值，僅適用于标準條件，實際反應中濃度、溫度變化會影響電勢。
非标準條件下的電勢需通過能斯特方程計算： $$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$ 其中 ( Q ) 為反應商，( R ) 為氣體常數，( T ) 為溫度，( n ) 為電子轉移數，( F ) 為法拉第常數。

通過電動勢序，可系統理解物質間的氧化還原性質，為電化學研究及工業應用（如電池、電鍍）提供理論依據。