【2017年整理】物理化学10电解与极化作用.ppt

物理化学电子教案—第十章; 第十章 电解与极化作用;§10.1 理论分解电压;分解电压的测定; 外加电压很小时，几乎无电流通过，阴、阳极上无H2 (g) 和Cl2(g)放出。; 当外压增至2-3段，氢气和氯气的压力等于大气压力，呈气泡逸出，反电动势达极大值 Eb,max。; 要使电解池顺利地进行连续反应，除了克服作为原电池时的可逆电动势外，还要克服由于极化在阴、阳极上产生的超电势 和 ，以及克服电池电阻所产生的电位降 。这三者的加和就称为实际分解电压。;极化（polarization）; 根据极化产生的不同原因，通常把极化大致分为两类：浓差极化和电化学极化。; 例如电解一定浓度的硝酸银溶液;（2）电化学极化; 为了使超电势都是正值，把阴极超电势 和阳极超电势 分别定义为： ;超电势的测定;极化曲线（polarization curve）;电解池中两电极的极化曲线;极化曲线（polarization curve）;极化曲线（polarization curve）; 电解质溶液通常用水作溶剂，在电解过程中， 在阴极会与金属离子竞争还原。; 金属在电极上析出时超电势很小，通常可忽略不计。而气体，特别是氢气和氧气，超电势值较大。;氢在几种电极上的超电势;Tafel 公式（Tafel’s equation）;阴极上的反应;§10.3 电解时电极上的竞争反应 ;分解电压; 为了使分离效果较好，后一种离子反应时，前一种离子的活度应减少到 以下，这样要求两种离子的析出电势相差一定的数值。; 阴极产品：电镀、金属提纯、保护、产品的美化（包括金属、塑料）和制备 及有机物的还原产物等;§10.4 金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化; 将含有杂质的粗锌放入稀硫酸中，腐蚀速度比纯锌快;金属的电化学腐蚀;电化学腐蚀示意图;铁锈的组成;腐蚀时阴极上的反应; 如果既有酸性介质，又有氧气存在，在阴极上发生消耗氧的还原反应：;金属的防腐;金属的防腐;金属的防腐;金属的防腐;活化区;§10.5 化学电源;金属封顶盖;燃料电池 ;氢氧燃料电池;多孔电极;燃料电池的优点：;氢氧燃料电池的难点：;蓄电池;Li 离子电池的工作原理;Li 离子电池的工作原理;Li离子电池的优点：