第二类电极
由金属与其难溶化合物及对应离子溶液组成的电极类型
第二类电极是由金属基底、难溶性化合物(如盐类或氧化物)以及与化合物对应的离子溶液共同构成的多相体系。其核心特征是通过溶液中的特定阴离子间接建立电荷平衡关系,例如AgCl电极的还原反应可表示为$ ext{AgCl} + e^- ightarrow ext{Ag} + ext{Cl}^-$。这类电极具有高度可逆性,在电化学测量中常被用作参比电极,典型代表包括甘汞电极(Cl-|Hg2Cl2(s)|Hg)和氧化汞电极(OH-|HgO(s)|Hg)-|AgCl(s)|Ag。
结构特征
第二类电极包含三个物相和两个相界面:金属导体与难溶化合物之间形成固-固界面,难溶化合物与离子溶液之间构成固-液界面。以AgCl电极为例,其结构由金属银基底、覆盖层AgCl晶体及含Cl-的电解质溶液组成。这种多界面结构使得电极电势稳定,仅取决于溶液中对应离子的活度。
类型与实例
根据难溶化合物的种类可分为两类:
其他典型电极还包括:
电极反应机理
电极反应涉及难溶化合物的溶解-沉淀平衡与金属的氧化还原过程。以AgCl电极为例,其电极反应包含两个耦合步骤:
总反应式可表示为$ ext{AgCl} + e^- ightarrow ext{Ag} + ext{Cl}^-$,该过程受Cl-浓度控制。电极电势遵循能斯特方程,与溶液中Cl-活度的对数呈线性关系。
应用特性
作为参比电极使用时具有以下优势:
甘汞电极作为经典参比电极,根据KCl浓度不同分为:
在电极分类体系中的定位
根据皖西学院电化学》课程分类框架:
该分类体系明确了第二类电极在电化学理论中的独特地位,其多相界面特征与传导机制区别于其他电极类型。
参考资料
第八章 电化学.皖西学院.2017-12-21
CPS11D-7AS21恩德斯豪斯电极中心.化工仪器网.2025-01-18
《电化学原理》课程教学大纲.长春师范大学.2017-03-24
最新修订时间:2025-10-23 22:29
目录
概述
结构特征
类型与实例
参考资料