标准电极电势计算公式
标准电极电势通常是通过实验测定并整理成标准电极电势表，供人们直接查阅使用，一般没有一个通用的直接计算标准电极电势的公式，但可以基于一些理论和方法来理解和推导相关的电极电势关系，常见的有以下几种情况：
利用吉布斯自由能变与电极电势的关系
对于一个氧化还原反应，其吉布斯自由能变\(\Delta G\)与标准电极电势\(E^{\ominus}\)之间存在如下关系：\(\Delta G^{\ominus}=-nFE^{\ominus}\)，其中\(n\)是反应中转移的电子数，\(F\)是法拉第常数（\(F = 96485 C/mol\)）。
如果已知一个氧化还原反应的标准吉布斯自由能变\(\Delta G^{\ominus}\)，就可以通过上述公式计算该反应的标准电池电动势\(E^{\ominus}\)，进而根据电池的正负极反应，确定相关电极的标准电极电势。
例如，对于反应\(Zn + Cu^{2+}=Zn^{2 + } + Cu\)，若已知\(\Delta G^{\ominus}=-212 kJ/mol\)，反应中转移电子数\(n = 2\)，根据\(\Delta G^{\ominus}=-nFE^{\ominus}\)，可得\(E^{\ominus}=\frac{-\Delta G^{\ominus}}{nF}=\frac{212000 J/mol}{2\times96485 C/mol}=1.10 V\)。已知\(E^{\ominus}(Zn^{2 + }/Zn)= - 0.76 V\)，则可算出\(E^{\ominus}(Cu^{2 + }/Cu)=1.10 V - (-0.76 V)=0.34 V\)。
利用能斯特方程和已知电极电势计算
能斯特方程可用于计算非标准状态下的电极电势，在一定条件下也可用于推导标准电极电势之间的关系。能斯特方程为\(\varphi=\varphi^{\ominus}+\frac{RT}{nF}\ln\frac{[氧化态]}{[还原态]}\)。
当电极反应处于标准状态时，\(\frac{[氧化态]}{[还原态]} = 1\)，此时\(\ln\frac{[氧化态]}{[还原态]}=0\)，能斯特方程就简化为\(\varphi=\varphi^{\ominus}\)。
若已知某一电极在非标准状态下的电极电势\(\varphi\)、相关物质的浓度以及转移电子数\(n\)等信息，可通过能斯特方程计算其标准电极电势\(\varphi^{\ominus}\)。例如，对于电极反应\(MnO_4^- + 8H^ + + 5e^-\rightleftharpoons Mn^{2 + } + 4H_2O\)，在某一非标准状态下，\(\varphi = 1.45 V\)，\([MnO_4^-]=0.1mol/L\)，\([H^ + ]=10^{-2}mol/L\)，\([Mn^{2 + }]=0.01mol/L\)，\(n = 5\)，根据能斯特方程\(1.45V=\varphi^{\ominus}+\frac{0.0592V}{5}\lg\frac{[MnO_4^-][H^ + ]^8}{[Mn^{2 + }]}\)，将浓度值代入可计算出\(\varphi^{\ominus}\)。
利用电极电势的加和性
对于一些复杂的电极反应，如果可以将其拆分成几个已知标准电极电势的简单电极反应，那么根据盖斯定律，总反应的标准电极电势等于各分步反应标准电极电势的代数和。
例如，对于电极反应\(O_2 + 4H^ + + 4e^-\rightleftharpoons 2H_2O\)，可以拆分成\(O_2 + 2H^ + + 2e^-\rightleftharpoons H_2O_2\)和\(H_2O_2 + 2H^ + + 2e^-\rightleftharpoons 2H_2O\)两个反应。已知\(E^{\ominus}(O_2/H_2O_2)=0.68 V\)，\(E^{\ominus}(H_2O_2/H_2O)=1.77 V\)，则\(E^{\ominus}(O_2/H_2O)=E^{\ominus}(O_2/H_2O_2)+E^{\ominus}(H_2O_2/H_2O)=0.68 V + 1.77 V = 1.23 V\)。
标准电极电势的大小与什么有关
标准电极电势的大小主要与以下因素有关：
物质的本性
电极材料：不同的金属或其他电极材料，其内部的原子结构、电子排布不同，导致得失电子的能力有差异。例如，金属活动性顺序表中，钾（K）比铜（Cu）更容易失去电子，所以\(K^{+}/K\)的标准电极电势比\(Cu^{2 + }/Cu\)的标准电极电势要低得多。
氧化态和还原态的性质：同一元素不同的氧化态和还原态组合，其标准电极电势也不同。比如\(MnO_4^-/Mn^{2 + }\)电对中，\(MnO_4^-\)具有很强的氧化性，容易得到电子被还原为\(Mn^{2 + }\)，该电对的标准电极电势较高。
溶液的性质
离子浓度：根据能斯特方程\(\varphi=\varphi^{\ominus}+\frac{RT}{nF}\ln\frac{[氧化态]}{[还原态]}\)，当氧化态物质浓度增大或还原态物质浓度减小时，电极电势会升高；反之，电极电势会降低。例如在\(Cu^{2 + } + 2e^-\rightleftharpoons Cu\)电极反应中，增大\(Cu^{2 + }\)浓度，\(Cu^{2 + }/Cu\)的电极电势会升高。
溶液的酸碱性：许多电极反应中有\(H^+\)或\(OH^-\)参与，溶液的酸碱性变化会显著影响电极电势。如\(Cr_2O_7^{2 - } + 14H^ + + 6e^-\rightleftharpoons 2Cr^{3 + } + 7H_2O\)，在酸性条件下，\(H^+\)浓度较高，有利于反应向右进行，电极电势较高；在碱性条件下，\(H^+\)浓度极低，电极电势会显著降低。
温度
温度对标准电极电势有一定影响，从能斯特方程可以看出，电极电势与温度\(T\)有关。一般来说，温度升高，电极反应的速率加快，体系的热运动加剧，有利于电子的转移和物质的扩散等过程，会使电极电势发生变化。但在通常情况下，由于标准电极电势是在特定的标准温度（298.15K）下测定的，所以如果不特别说明，一般不考虑温度对标准电极电势的影响。但当温度偏离标准温度较大时，温度对电极电势的影响就不能忽略。
电极表面状态
电极表面的粗糙度、洁净程度、是否存在催化剂等因素也会对标准电极电势产生影响。粗糙的电极表面可以增加电极与溶液的接触面积，使电极反应更容易进行，可能会使电极电势发生一定的变化。例如，在电催化反应中，在电极表面负载合适的催化剂可以降低反应的活化能，使电极反应更易进行，从而改变电极电势。
