能斯特电位

能斯特电位是用以描述某种离子在A、B两体系间形成的扩散电位。在电化学中，可用能斯特方程定量计算能斯特电位。能斯特方程只有在氧化还原对中两种物质同时存在时才有意义。这一方程把化学能和原电池电极电位联系起来，在电化学方面有重大贡献，故以其发现者德国化学家能斯特命名，能斯特曾因此获1920年诺贝尔化学奖。

能斯特简介瓦尔特·赫尔曼·能斯特( Walther, HermanNernst)1864年6月25日诞生于西普鲁士的贝利森（今波兰境内的万布热伊诺），距哥白尼（Mikolaj Kopernik）诞生地仅20英里，能斯特出生不久，全家就搬到了位于布里耶燊西北部的格劳根茨，到那儿以后能斯特的父亲晋升为县法官，这样，能斯特就在位于维斯瓦河的小镇上度过了快乐的童年和青年时期。

能斯特一生追求科学真理，取得了显著的科研成绩，他对物理、化学等学科的发展做出了杰出的贡献，特别是在促进物理学科和化学学科相互联系、相互结合方面。1889年，能斯特开始了对溶液化学的研究，提出了电解质溶液理论（这个理论在化学中一直沿用至今），进而又对电池中金属和溶液界面的电化学性质进行了研究，这一年，他根据范特夫的渗透压理论和阿仑尼乌斯的电离理论提出了一种假说：在原电池中金属有一种“溶解压力”，这种力的作用可使金属进入溶液中，而溶液中的金属离子产生的渗透压又可使金属离子回到金属表面，这两种力方向正好相反，当两种力达到平衡状态时，便产生电极电势。虽然这一假说由于没有实验根据而被人们逐渐抛弃，但也正是因为这种创造性的猜想，才使得他本人从这一概念导出了电极电势与溶液浓度的关系式，即著名的能斯特方程1。

能斯特方程内容通过热力学理论的推导，可以找到离子浓度比与电极电势的定量关系。对下列氧化还原反应：

E=E（标准）- (RT)/(nF)ln([Zn2+]/[Cu2+])

对于任一电池反应：

aA+bB=cC+dD

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

这个方程就叫做能斯特(Nernst,W.H.1864~1941）方程，它指出了电池的电动势与电池本性（E）和电解质浓度之间的定量关系2。

能斯特方程的应用一、离子浓度改变时电极电势的变化

根据能斯特方程可以求出离子浓度改变时电极电势变化的数值。

二、离子浓度改变对氧化还原反应方向的影响

非标准状态下对于两个电势比较接近的电对，仅用标准电势来判断反应方向是不够的，应该考虑离子浓度改变对反应方向的影响。

三、介质酸度对氧化还原反应的影响及pH电势图

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学