电极学

电化学的分支

电极学是电化学的一个分支，它研究电极的各种平衡性质和动态行为。电极学主要讲述电极学基础、电极反应热力学，电极过程动力学和电极反应工程学。

体系组成

电极学体系由下面几个部分组成：

（1）反应物和离子化物质或有助于离子化作用的物质，它们提供了电流的通路。体系的这一部分是电的离子导体（第二类导体），称为电解质。

（2）与电解质相接触的两块金属板，它们和反应物产生电子交换。并把电子转移到外电路，或从外电路转移电子进来，这些金属板称为电极。

（3）联结电极并保证电流在两极间通过的金属导体（第一类导体），叫做外电路。

电极和电极反应

电极，一般情况下，仅指电子导体或电于导体材料，如铂电极、石墨电极。

有时候，说到某种电极时，指的是电极反应或整个电极系统(包括离子导体)，而不只是指电子导体材料，如参比电极。

若按电位高低区分电极，则电位较高的电极称为正极，电位较低的电极则称为负极。若按电极上发生的反应区分电极，则发生氧化反应的电极称为阳极，发生还原反应的电极称为阴极。在电解槽中，正极即阳极，负极即阴极，在化学电源中，在工作状态下(放电时)负极是阳极，正极则是阴极；而在充电时，正极成为阳极，负极则为阴极。为了避免混淆，化学电源的电极，宜分别称为正极和负极。

在电化学体系中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面上发生的化学反应，称为电极反应。

电极电位

任何金属都是由排列整齐的金属正离子及在其间半自由流动着的电子所组成。在一般情况下，金属在空气中是稳定的，组成它的金属正离子不会离开金属表面而逸出。但一旦把金属置于电解质溶液中时，在金属与溶液的界面上就要发生粒子的交换而使金属具备了电化学的某种特性，此时，即称该金属为“某电极”。换句话说，任何金属在电解质溶液中都成为电极。

可见，一种金属放在它的盐溶液中时，当金属与溶液间的阳离子交换达到平衡时，在金属与溶液的界面间必然形成一定结构的双电层，产生一定的电位差，此电位差就称为该金属在它的盐溶液中的电极电位。

电极极化

无电流通过时的电极电位，统称静态电位：有电流通过时的电极电位，统称动态电位。

当电流通过电极时，电极电位偏离平衡电极电位(甲。)的现象，称为电极的极化。平衡电极电位是电极上无电流通过时，处于平衡状态下的一种电位。当有外电流通过电极时，电极原来的平衡状态就被破坏，因为电极电位就向着偏离平衡电位的方向变动，即发生了电极的极化。

阳极上发生极化时，阳极的电极电位总是变得比平衡电极电位还正，即电极电位向正的方向移动，叫做阳极极化；阴极上发生极化时，阴极的电极电位总是要变得比平衡电极电位更负些，即电极电位向负的方向移动，称之为阴极极化。

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