假定在電池反應中有１ｍｏｌ電子血液溶漿機通過外電路由負極到達正極，這就相當于 １ 電池把１Ｆ（法拉，即９６４８５Ｃ ·ｍｏｌ）的電量通過外電路由正極傳送到負極。這 時原電池所做的最大電功是： Ｗ＝ＦＥ 電池電池 對于指定的電池反應而言，假定當其反應進度為 ξ＝１ｍｏｌ時，有ｎｍｏｌ的電 子流過外電路，則相當于把ｎＦ的電量輸送通過外電路。此過程中原電池所做 的最大電功為：Ｗ＝ｎＦ·Ｅ。而在此過程中，由于反應進度正好是１ｍｏｌ，故對 電池電池 應的吉布斯自由能變化應該是反應的摩爾吉布斯自由能變 ΔＧ。由此可得： ｒｍ Ｗ電池＝ｎＦＥ電池＝ΔｒＧｍ（３１４） 第四節 溶液中的電化學平衡及其應用１１ １１
式（３１４）表示了原電池的電動勢Ｅ及所做的最大電功Ｗ與電池反應 電池電池 （即相應的氧化還原反應）的摩爾吉布斯自由能變 ΔＧ之間的關系式。它是一 ｒｍ 個用途很廣的關系式。式中Ｅ＝Ｅ＋Ｅ，可以由實驗直接測量，也可以由能 電池 斯特方程間接算出。式中ｎ等于電池反應中，氧化態物質與還原態物質間轉移 的電子的物質的量，亦即能斯特方程式中的ｎ。 ２．電池反應的標準吉布斯自由能變與電池的標準電動勢的關系 若電池反應中所有相關物質都處于標準狀態下，則該電池的電動勢即為 標準電動勢，相應的電極電位為標準電極電位。而此時電池反應的摩爾吉布斯 自由能變也就成了電池反應的標準摩爾吉布斯自由能變。這時式（３１４）就變 成： ΔｒＧ砓 ｍ（Ｔ）＝ｎＦＥ砓 電池（Ｔ） 砓 ＝ｎＦ（Ｅ砓 ＋Ｅ）（３１５） 砓 對于任何指定的電對組成的電極，其標準電極電位Ｅ具有確定值，不受相 砓砓 關電極物質濃度的影響。通過實測Ｅ或從表中查Ｅ砓 ＋值與Ｅ值，即可求算 砓 Ｅ電池（Ｔ），由式（３１５）可求算電池反應的 ΔｒＧ砓 ｍ
（Ｔ）并進而求算該反應的標準 砓 平衡常數Ｋ（Ｔ）： 砓 ｎＦＥ砓 電池（Ｔ）＝ ΔｒＧ砓 ｍ（Ｔ）＝２．３０３ＲＴｌｇＫ（Ｔ） 砓 ｌｇＫ（Ｔ）＝ｎＦＥ砓 電池（Ｔ）／２．３０３ＲＴ 砓１ �。欤纾耍ǎ玻梗福耍剑�×Ｅ砓 電池（Ｔ）×９６５００Ｃ·ｍｏｌ／２．３０３× １１ ８．３１５Ｊ·Ｋ·ｍｏｌ·２９８Ｋ 砓ｎ 所以ｌｇＫ（２９８Ｋ）＝ ０．０５９ＶＥ砓 電池（２９８Ｋ）（３１６ａ） 砓０．０５９Ｖ 砓 Ｅ電池（２９８Ｋ）＝ ｎｌｇＫ（２９８Ｋ）（３１６ｂ） 砓砓 或（Ｅ砓 ＋Ｅ）＝ ０．０５ｎ９ＶｌｇＫ（２９８Ｋ）（３１６ｃ） 式（３１５）、式（３１６）為人們提供了用電化學原理，通過測量電極電位或電池
