和电极电势有关
德国化学家能斯特(H.W.Nernst)提出了双电层理论(electron double layer theory)解释电极电势的产生的原因。当金属放入溶液中时,一方面金属晶体中处于热运动的金属离子在极性水分子的作用下,离开金属表面进入溶液。金属性质愈活泼,这种趋势就愈大;另一方面溶液中的金属离子,由于受到金属表面电子的吸引,而在金属表面沉积,溶液中金属离子的浓度愈大,这种趋势也愈大。在一定浓度的溶液中达到平衡后,在金属和溶液两相界面上形成了一个带相反电荷的双电层(electron double layer),双电层的厚度虽然很小(约为10^-8厘米数量级), 但却在金属和溶液之间产生了电势差。通常人们就把产生在金属和盐溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势(electrode potential),并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。电极电势以符号E Mn+/ M表示, 单位为V(伏)。 如锌的电极电势以EZn2+/ Zn 表示, 铜的电极电势以ECu2+/Cu 表示。
以铜锌原电池(H2SO4溶液中)为例,在298k,用电位计测得标准氢电极和标准Zn电极所组成的原电池的电动势(E池)为0.76v,根据上式计算Zn2+/Zn电对的标准电极为-0.76v。用同样的办法可测得Cu2+/Cu电对的电极电势为+0.34v。ECu2+/Cu>EZn2+/ Zn ,铜得电子的能力大于锌,锌电极的自由电子会有一部分转移到铜电极。ECu2+/Cu>EZn2+/ Zn ,铜电极上电层聚集的H+也较多,H+在铜电极更容易得到电子生成H2,周而复始。原电池反应就持续下去
高中不用那么多,但需注意,电化学腐蚀与化学腐蚀同步进行。如锌铜原电池,铜表面有气泡,但锌表面也有气泡,不过没有铜表面多而已。
金属失去电子后;电子在导线中传的快