产生在金属(M)和它的盐溶液(Mn+)之间的电位差,称为金属(电对为Mn+/M)的电极电位。即氧化态与还原态之间的电位差就是氧化还原反应电对的电极电位。

  标准电极电位φ0值,是温度为25℃、气体分压为1atm、半反应中各物质的浓度为1mol/时测定的数据。电极电位的大小主要由物质的本性决定,但溶液中离子的浓度、气压(对气体而言)、温度等因素对电极电位也有直接的影响。由于实验一般都是在常温(通常指18-25℃)、常压下进行的,因此,溶液中离子浓度的变化是影响电极电位的主要因素。

  当温度为25℃时,电极电位与溶液中离子浓度之间的关系,可用能斯特公式表示为:

能斯特公式

  式中  φ——离子浓度或气体压力改变后的电极电位;

           Φ0——标准电极电位;

           N——氧化还原反应中得失电子的数目;

           0.059——与温度有关的常数;

           [ ]——氧化态物质和还原态物质的浓度(mol/L),若是气体则为压力值(kPa)。

  电极电位的大小,反映了氧化还原电对中的氧化态物质和还原态物质氧化还原能力的相对强弱。氧化还原电对的电极电位代数值越小,则该电对中的还原态物质越易失去电子,是越强的还原剂;其对应的氧化态物质难得到电子,是越弱的氧化剂。氧化还原电对应得还原态物质越难失去电子,是越弱的还原剂。

  氧化还原反应总在最强氧化剂和最强还原剂之间进行。在氧化还原反应过程中,随着氧化态、还原态离子浓度的不断改变,电对的电极电位也在不断变化,当反应体系达到平衡,参与反应的两个氧化还原电对的电极电位相等。