能斯特電位

瓦爾特·赫爾曼·能斯特( Walther, HermanNernst)1864年6月25日誕生於西普魯士的貝利森（今波蘭境內的萬布熱伊諾），距哥白尼（Mikolaj Kopernik）誕生地僅20英里，能斯特出生不久，全家就搬到了位於布里耶燊西北部的格勞根茨，到那兒以後能斯特的父親晉升為縣法官，這樣，能斯特就在位於維斯瓦河的小鎮上度過了快樂的童年和青年時期。

能斯特一生追求科學真理，取得了顯著的科研成績，他對物理、化學等學科的發展做出了傑出的貢獻，特別是在促進物理學科和化學學科相互聯繫、相互結合方面。1889年，能斯特開始了對溶液化學的研究，提出了電解質溶液理論（這個理論在化學中一直沿用至今），進而又對電池中金屬和溶液界面的電化學性質進行了研究，這一年，他根據範特夫的滲透壓理論和阿侖尼烏斯的電離理論提出了一種假説：在原電池中金屬有一種“溶解壓力”，這種力的作用可使金屬進入溶液中，而溶液中的金屬離子產生的滲透壓又可使金屬離子回到金屬表面，這兩種力方向正好相反，當兩種力達到平衡狀態時，便產生電極電勢。雖然這一假説由於沒有實驗根據而被人們逐漸拋棄，但也正是因為這種創造性的猜想，才使得他本人從這一概念導出了電極電勢與溶液濃度的關係式，即著名的能斯特方程 ^[1]  。

通過熱力學理論的推導，可以找到離子濃度比與電極電勢的定量關係。對下列氧化還原反應：

E=E（標準）- (RT)/(nF)ln([Zn²⁺]/[Cu²⁺])

對於任一電池反應：

aA+bB=cC+dD

E=E（標準）-(RT)/(nF)ln(([C]^c·[D]^d)/([A]^a·[B]^b））

這個方程就叫做能斯特(Nernst,W.H.1864~1941）方程，它指出了電池的電動勢與電池本性（E）和電解質濃度之間的定量關係 ^[2]  。

一、離子濃度改變時電極電勢的變化

根據能斯特方程可以求出離子濃度改變時電極電勢變化的數值。

二、離子濃度改變對氧化還原反應方向的影響

非標準狀態下對於兩個電勢比較接近的電對，僅用標準電勢來判斷反應方向是不夠的，應該考慮離子濃度改變對反應方向的影響。

三、介質酸度對氧化還原反應的影響及pH電勢圖