第七章电化学解说.ppt

电化学的研究对象 研究电能和化学能相互转化规律的科学 三部分： 电解质溶液：（§7.1 --§7.4） 原电池： （§7.5 --§7.9） 电解和极化：（§7.10--§7.12） 问题－－电量计的作用和测量原理 作用：测量回路中通过的电量 原理：法拉第定律 电池反应的写法 Exampie 负极（阳极）： 正极（阴极）： 电池反应： §7.6 原电池热力学 1、电池电势与吉布斯函数 2、电池电势的温度系数与 若已知 3.能斯特（Nernst)方程 Zn(s) +Cu2+ → Zn2+ + Cu(s) 298.15K时 3.能斯特（Nernst)方程 电池反应达到平衡时，E=0： §7.7 电极电势和液体接界电势 1. 原电池的电动势 1. 原电池的电动势 － ＝ 2.标准氢电极(SHE) 3.电极电势与标准电极电势 + ( || 指定电极 电极电势E（x) 3.电极电势与标准电极电势 + ( ( || 标准状态） 指定电极 标准电极电势 ） （ － ＝ q q p p a a a F RT E E H Cu Cu H / ln 2 2 2 2 + + ( ) Cu | Cu 2 + E ＝ ( a Cu ) ln 2 Cu | Cu 2 2 + + - = a F RT E Cu q 3.电极电势与标准电极电势 标准电极电势表（p29） （1）电极符号：“离子︱中性态“ （2）电极反应：氧化态＋ze-→还原态 （3）电极电势的数值： 在氢电极之前E＜0，ΔG＞0，电池反应逆向进行； 在氢电极之后E＞0，ΔG＜0，电池反应正向进行。 3.电极电势与标准电极电势 电极电势的Nernst方程 3.电极电势与标准电极电势 O R O R a a zF RT E E n n q ln － ＝ 还原电极电势的高低，为该电极氧化态物质获得电子被还原成还原态物质这一反应趋向大小的量度。 由任意两个电极构成的电池，其电动势 E=E右 - E左 E为正值，表示电池反应能自发进行。 例题：p31 3.电极电势与标准电极电势 4.电极反应电势与电池反应电势的关系 s) ( Cu | ) a ( Cu || ) a ( Zn | s) ( Zn 2 2 Cu 2 Zn 2 + + + + （a） - s) ( Cu | ) a ( Cu || 2 Cu 2 + + 标准氢电极 （b） ) a ( Zn | s) ( Zn || 2 Zn 2 + + 标准氢电极 （c） 4.电极反应电势与电池反应电势的关系 (b) - (c)=(a) （c） （b） 4.电极反应电势与电池反应电势的关系 4.电极反应电势与电池反应电势的关系 5 液体接界电势及其消除 液体接界电势为两种不同溶液的界面上存在的电势差。它是由溶液中离子扩散速度不同引起的。 减小办法：加盐桥（盐桥液中电解质的阴、阳离子迁移数应接近）。 6 原电池电动势的计算 一般步骤： 　1、先写出电池，阳左阴右。 　２、写出电极、电池反应（注意标明状态）。 　３、求　E。 　４、若求出Ｅ＜０，说明电池的阳、阴涉及反了，改正后就行了。 P30 例7.7.1 §7.8 电极的种类 将某金属或吸附了某种气体的惰性金属置于含有该元素离子的溶液中构成的。包括金属电极、氢电极、氧电极和卤素电极。 1. 第一类电极 (2)氢电极 结构： 将镀有铂黑的铂片浸入含有H+或OH-的溶液中，并不断通H2(g)就构成了酸性或碱性氢电极。 (1)金属电极和卤素电极 Zn2+|Zn: Zn2++2e-?Zn Cl- | Cl2|Pt: Cl2(g)+2e-?2Cl- 酸性: H+|H2(g)|Pt 电极反应：2H++2e-?H2(g) 标准电极电势： 优点：电动势随温度改变很小。 1. 第一类电极 碱性: OH-,H2O|H2(g)|Pt 电极反应：2H2O+2e-?H2(g)+2OH- 标准电极电势： 4. 离子独立运动定律和离子的摩尔电导率 (1)科尔劳施离子独立运动定律 在无限稀释溶液中，离子彼此独立运动，互不影响，无限稀释电解质的摩尔电导率等于无限稀释时阴、阳离子的摩尔电导率之和。 4. 离子独立运动定律和离子的摩尔电导率 无限稀释时正负离子的摩尔电导率与溶液中的其他离子无关，仅决定于溶剂、温度和离子本性。 从而解决了弱电解质的Λm?的计算 4. 离子独立运动定律和离子的摩尔电导率 (2)无限稀释时离子摩尔电导率 应