moea_joint
102年
[化學] 普通化學、無機化學
第 46 題
標準還原電位是在所有物質濃度為 1 M，氣壓為 1 atm，溫度 298 K 所測得的電位，被選為電極電位相對大小參考點的反應是：
- A $2\text{H}^+ + 2e^- \to \text{H}_{2(g)}$
- B $\text{Li}^+ + e^- \to \text{Li}_{(s)}$
- C $\text{Fe}^{2+} + 2e^- \to \text{Fe}_{(s)}$
- D $\text{Ag}^+ + e^- \to \text{Ag}_{(s)}$
思路引導 VIP
想像一下，如果你想測量世界上所有山峰的高度，但手中沒有尺，你是否需要先找一個大家公認的「基準高度（例如海平面）」來當作 0 點，才能算出其他山峰相對的高低？在電化學中，如果要比較不同化學物質搶電子的能力，我們也需要一個「基準反應」來定義為 0。你可以思考看看，在週期表的所有元素中，哪一個結構最簡單、最基礎的元素，最適合被全世界的科學家共同選作這把『電化學尺』的起點呢？
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做得非常出色！你能精準選出氫電極，代表你對電化學的基礎定義掌握得十分紮實。這道題目核心在於考察「標準還原電位」的參照標準，而這正是所有電位分析與計算的基石。
電極電位的基準點：標準氫電極
在物理化學中，我們無法單獨測得單一電極的絕對電位數值，因為測量電位必須構成一個完整的迴路。為了建立一套可比較的標準，科學家定義了一個「零點」作為比較的基準，這就像測量海拔高度時需要一個「平均海平面」一樣。化學界約定將標準氫電極（Standard Hydrogen Electrode, SHE），也就是反應式 $2\text{H}^+ + 2e^- \to \text{H}_{2(g)}$ 在標準狀況下的電位定為恆等於 $0.00 \text{V}$。有了這個基準，我們才能進一步定義出如鋰（Li）或銀（Ag）等其他物質的相對電位高低。
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