《醫(yī)用化學》 二、電極電位的產生

用導線將原電池的兩個電極聯接起來，其間有電流通過。這表明兩個電極之間存在電位差。下面簡單介紹金屬及其鹽溶液之間相界面上電位差是怎樣產生的。

金屬晶體是由金屬原子、金屬離子和自由電子組成的。當把金屬插入其鹽溶液中時，金屬表面的離子與溶液中極性水分子相互吸引而發(fā)生水化作用。這種水化作用可使金屬表面上部分金屬離子進入溶液而把電子留在金屬表面上，這是金屬溶解過程。金屬越活潑，溶液越稀，金屬溶解的傾向越大。另一方面，溶液中的金屬離子有可能碰撞金屬表面，從金屬表面上得到電子，還原為金屬原子沉積在金屬表面上。這個過程為金屬離子的沉積。金屬越不活潑，溶液濃度越大，金屬離子沉積的傾向越大。當金屬的溶解速度和金屬離子的沉積速度相等時，達到了動態(tài)平衡。

在一給定濃度的溶液中，若金屬失去電子的溶解速度大于金屬離子得到 電子的沉積速度，達到平衡時，金屬帶負電，溶液帶正電。溶液中的金屬離子并不是均勻分布的，由于靜電吸引，較多地集中在金屬表面附近的液層中。這樣在金屬和溶液的界面上形成了雙電層（圖6-2（a）），產生電位差。反之，如果金屬離子的沉積速度大于金屬的溶解速度，達到平衡時，金屬帶正電，溶液帶負電。金屬和溶液的界面上也形成雙電層（圖6-2（b）），產生電位差。金屬與其鹽溶液界面上的電位差稱為金屬的電極電位，常用符號

表示。

圖6-2　雙電層

金屬與溶液間電位差的大小，取決于金屬的性質，溶液中離子的嘗試和溫度。金屬越活潑，電位越低；越不活潑，電位越高。在同一種金屬電極中，金屬離子濃度越大，電位越高，濃度越小，電位越低。溫度越高，電位越高，溫度越低，電位越低。