液体接界电势公式分析

胡光辉　潘湛昌

(广东工业大学轻工化工学院，广州510006)



液体接界电势公式分析

胡光辉*潘湛昌

(广东工业大学轻工化工学院，广州510006)

摘要：以不同浓度的硝酸银接触为例，讨论了液体接界电势产生的原因，阐明了正负离子迁移的吉布斯总能量变化与过剩电荷的吉布斯能量差异，推导了液体接界电势的计算公式，并说明了液体接界电势与电势正负侧的活度比关系。

关键词：液体接界电势；硝酸银；化学势；电荷过剩；吉布斯函数

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在大学物理化学课程的教学当中，液体接界电势公式是教学的难点。为适应不同院校对该知识的要求，不同教材对该公式的分析详细程度不同[1－3]。对普通本科大学生而言，液体接界电势公式不好理解，教学过程也不好开展。为了便于教学，本文尝试从另一个角度对液体接界电势进行讨论，期望为液体接界电势的教与学提供一定的参考。

1　液体接界电势的产生

液体接界电势是两种不同溶液的界面上存在电势差所引起的，电势差产生的原因在于溶液中离子的扩散速度不同。以硝酸银(AgNO3)为例，假如两不同浓度的AgNO3溶液进行接触，我们可以把它们示意为：

其中两溶液的平均离子活度分别为a±,1和a±,2，假设右侧的电势为正，左侧的电势为负。由于不同种类的金属盐、酸、碱等溶液阴阳离子的扩散速度不同，只要不同浓度的同种溶液相接触，即会发生阴阳离子的迁移。若确定了左、右电势的正负，即可知阴阳离子迁移的方向，从而可以推导液接电势计算公式。……