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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化基础 » 请问两电极体系施加一个恒定电压，两个电极的电势如何发生变化？
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dokillerta

银虫 (正式写手)

[求助] 请问两电极体系施加一个恒定电压，两个电极的电势如何发生变化？ 已有2人参与

电化学体系中，判断一个反应发生与否，往往是根据溶液半反应的能斯特电位和电极电势做对比判断的。但实验过程中通常是控制两个电极之间的电压大小，就很想了解一个恒定电压施加在两个电极上，两个电极上的电势是如何分配的？

电解质溶液是硝酸铜和硝酸镍，阴极是不锈钢电极，阳极是钛钌网电极，在30，60，90min时候分别加1,2,3V的电压，其中不锈钢电极的电势是这样变化的，这样的结果怎么分析？想问问电极电势的变化是由什么因素决定的？

请问两电极体系施加一个恒定电压，两个电极的电势如何发生变化？
微信图片_20200721145511.png@VIMPILE@langzhizhou@louderbe@a88592718@Gamry-电化学
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1楼 2020-07-21 14:56:12
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

nanofancy

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
dokillerta: 金币+10, ★★★很有帮助 2020-07-30 10:39:37
dokillerta: 金币+30, ★★★很有帮助 2020-07-30 10:40:45
引用回帖:
11楼: Originally posted by cllovesy at 2020-07-22 19:12:49
我对帖子中“当施加电压增大时，相应的电极表面的反应速度加快，反应物浓度足够时，阴极表面会有电子的累积，限制反应速度，导致电极电位越来越负。”也有疑惑。
1、电压增大时，电极表面反应速度加快的原因是什么 ...

①根据塔菲尔公式η=a+blgj，当电极的过电位增大，相应的电极电流密度会增大，表明电极表面反应速度加快。可以理解为电压增大时，反应的推动力会增大。
②电压增大的瞬间，电极表面的电极电势可以瞬间改变，而电流的变化不会瞬间改变，需要有电子流动的过程。
③每个电压条件下电势平稳，相当于电极表面建立了新的稳态。电压改变，电极表面会重新构建双电层，然后逐渐达到电化学反应稳定的状态。
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All that glitters is not gold!
12楼2020-07-23 10:09:36
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
dokillerta: 金币+10, ★★★很有帮助 2020-07-30 10:39:53
要知道工作电极上的电位变化，必须使用三电极体系，即还需要一个参考电极。你能控制的恒电位只能是工作电极相对于参考电极的电位，而不是工作电极相对于对电极。
两电极体系是不能确定某一时刻外加在某一电极上的电位数值的，即使你认为施加的是恒电位，因你的恒电位是加在两个电极上的电压差，当对电极表面有电流通过时，其表面性质发生了变化，电位也会变化，实际上，这时两个电极的电位都在变化。
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Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
4楼2020-07-21 21:46:42
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nanofancy

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
图中可以看到随着施加电位的增大，阴极的电位越来越负，这是受电化学极化的影响（反应物浓度足够）。随着电极电位的变化，需要在电极表面建立新的平衡状态，伴随着电极电势的改变。当施加电压增大时，相应的电极表面的反应速度加快，反应物浓度足够时，阴极表面会有电子的累积，限制反应速度，导致电极电位越来越负。
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dokillerta
All that glitters is not gold!
5楼2020-07-22 09:44:39
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zbdzbd

新虫 (小有名气)
我觉得这个电荷累积是不是就是速控步骤是电化学步骤的意思，整个过程就是传质和传荷的比较

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14楼2020-07-24 09:39:03
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普通回帖

dokillerta

银虫 (正式写手)
1

发自小木虫Android客户端
2楼2020-07-21 20:47:03
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dokillerta

银虫 (正式写手)
2

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3楼2020-07-21 20:58:41
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dokillerta

银虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by nanofancy at 2020-07-22 09:44:39
图中可以看到随着施加电位的增大，阴极的电位越来越负，这是受电化学极化的影响（反应物浓度足够）。随着电极电位的变化，需要在电极表面建立新的平衡状态，伴随着电极电势的改变。当施加电压增大时，相应的电极表面 ...

感谢您的回复

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6楼2020-07-22 15:25:51
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dokillerta

银虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by Jackcd12 at 2020-07-21 21:46:42
要知道工作电极上的电位变化，必须使用三电极体系，即还需要一个参考电极。你能控制的恒电位只能是工作电极相对于参考电极的电位，而不是工作电极相对于对电极。
两电极体系是不能确定某一时刻外加在某一电极上的电 ...

感谢您的回复

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7楼2020-07-22 15:26:05
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dokillerta

银虫 (正式写手)
送红花一朵
引用回帖:
5楼: Originally posted by nanofancy at 2020-07-22 09:44:39
图中可以看到随着施加电位的增大，阴极的电位越来越负，这是受电化学极化的影响（反应物浓度足够）。随着电极电位的变化，需要在电极表面建立新的平衡状态，伴随着电极电势的改变。当施加电压增大时，相应的电极表面 ...

谢谢您的回复，请问您说的“反应物浓度足够时，阴极表面会有电子的累积，限制反应速度，导致电极电位越来越负”，这句话中“阴极表面会有电子的累积”是什么意思呢，请问为什么会在阴极表面有电子的累积。

换句话说，假设电解质是纯水或者浓度极低的Cu(II)离子溶液，当电压从2V突然增大到3V时，电极电势会有怎样的变化呢？
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8楼2020-07-22 16:16:05
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dokillerta

银虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by Jackcd12 at 2020-07-21 21:46:42
要知道工作电极上的电位变化，必须使用三电极体系，即还需要一个参考电极。你能控制的恒电位只能是工作电极相对于参考电极的电位，而不是工作电极相对于对电极。
两电极体系是不能确定某一时刻外加在某一电极上的电 ...

我的阴极电势是通过三电极体系测试的，不过实验电路是双电极体系。
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9楼2020-07-22 16:17:56
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nanofancy

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
8楼: Originally posted by dokillerta at 2020-07-22 16:16:05
谢谢您的回复，请问您说的“反应物浓度足够时，阴极表面会有电子的累积，限制反应速度，导致电极电位越来越负”，这句话中“阴极表面会有电子的累积”是什么意思呢，请问为什么会在阴极表面有电子的累积。

换句 ...

①电子累积的意思是电极反应速度比较慢，有电流通过时到达阴极的电子不能被及时消耗掉，致使电极比可逆情况下带有更多的负电，从而使电极电势变得比较低。
②对于你的假设，电极电势也会变得越来越负，这时变成浓差极化主要影响电极电势，可忽略电化学极化的影响。
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All that glitters is not gold!
10楼2020-07-22 17:18:00
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