过电势是指当一个电化学电池处在休止状态时,在它的电解质溶液与金属电极接触的情况下,溶液中的某种反应物质浓度高于此反应的平衡浓度时,会形成的电动势,称为过电势。过电势可以用来表示电池的非理想行为,它是电化学过程中的一个很重要的概念。
过电势的大小受到多个因素的影响,其中最主要的因素包括反应的化学特性、金属电极的材料和电极的形状大小等因素。
对于一个给定的电金属电极来说,反应越容易发生,产生的过电势就越大;而当反应物质的浓度达到平衡浓度时,过电势就会消失。此外,金属电极的形状和大小也对过电势有影响,比如,电极的面积越大,过电势就会变小。
过电势在工业生产和实验研究中有着广泛的应用。在电化学中,通过改变反应物质的浓度、电极的面积和形状等来控制过电势的大小,可以促进或阻碍某些电化学反应,这对于提高电池的效率和降低成本非常重要。而在工业生产中,过电势的产生和消除可以用来控制电解质溶液中的物质浓度,从而影响产品的产量和质量。
为了测量过电势的大小,常常使用标准电极电势和实测电极电势之间的差值来表示过电势的大小。标准电极电势是指在标准条件下(25°C、1摩尔浓度和活度为1)测定的电池电动势;而实测电极电势是指在实验条件下测定的电池电动势。当标准电极电势和实测电极电势不相等时,它们之间的差值就是过电势。