请考虑两个有不同液位的容器。连接时,液体从较高的位置 流向较低的位置。通过测量各个液位,可以预测流向。相比之下,在原电池中,了解各个电极电势 有助于预测氧化剂、还原剂和 电子流。这里,每个半电池都有其相应的 电极电势。然而,不能直接测量单个电极的电势,只能测量两个半电池之间的 电势差。那么,是如何计算的呢?为了确定单个电极的电势,指定一个电极的电势为零,另一个电极的电势是 相对于它来测量的。电势为零的电极 是标准状态下的氢电极,也称为标准氢电极或 SHE。SHE 在 25℃下运行,由部分浸没在 1 摩尔盐酸中的惰性铂电极组成,并暴露于 1 个大气压的 氢气流中。当将锌电极连接到 SHE 时,其质量降低,表明其被氧化为 Zn2+离子。同时增加的氢气产量 意味着氢离子的减少。因此,锌是阳极,而 SHE 是阴极。锌的标准电极电位为 0.76 V,表明它的氧化电位高于 SHE。然而,当铜电极连接到 SHE 时,随着 Cu2+还原成铜,它的质量增加。因此,铜是阴极,SHE 是阳极。铜的标准还原电位为 0.34 V,表明它的还原电位高于 SHE。标准电极电位提供了氧化 或还原发生的量度-在标准条件下,正电位越高,还原的趋势越大。氧化还原反应的方向和自发性 是通过检查单个标准电极电位 来确定的。电极电位的总和为正 表示自发反应。因此,对于以锌为阳极、铜为阴极、电池电位为 1.10 V 的 铜-锌原电池,两种半电池反应都是正向 自发发生的。最后,标准电极电位 是一种固有属性,不受半反应化学计量的 任何变化的影响。