第四章--电化学PPT课件

电化学：,研究电能与化学能之间相互转化及转化过程中所遵循的规律的科学。,一、电解质溶液的导电性质,1、基本概念,导体,电子导体,离子导体,依靠电子的定向迁移来导电,依靠离子的定向迁移来导电,电化学装置,原电池,电解池,化学能转化为电能的装置,电能转化为化学能的装置,第四章电化学,电极,正极,负极,电势相对较高的电极,电势相对较低的电极,电极,阳极,阴极,发生氧化反应的电极,发生还原反应的电极,习惯上，原电池用正、负极命名，电解池用阴、阳极命名。,电解池,正极也是阳极,负极也是阴极,第四章电化学,2、电解质溶液的导电机理,在电极与电解质溶液接触的界面发生氧化还原反应，由电子传导电流变为离子传导电流或由离子传导电流变为电子传导电流，电解质溶液内部由离子传导电流。这就是电解质溶液的导电机理。,第四章电化学,3、法拉第定律,文字描述,在任一电极上发生反应的物质的量与通过的电量成正比；,几电解池串联，析出的金属的质量和M/z成正比,数学表达式,解释,阴极反应：,zmol,1mol,nmol,mol,F法拉第常数（96484.6Cmol1）,第四章电化学,二、离子的电迁移和迁移数,1、离子的电迁移现象,通电前,迁移,通电结束,假设一,第四章电化学,通电前,迁移,通电结束,假设二,结论：,第四章电化学,2、离子的迁移数,定义：,某种离子所传递的电量与通过电解质的总电量之比。,定义式：,第四章电化学,三、电解质溶液的电导,1、电导和电导率,电导L：,电阻的倒数。,电导率：,电阻率的倒数。,单位：S或1,单位：Sm1,称为电导池常数,物理意义：两截面积为1m2的平行电极，相距1m时电解质溶液的电导或边长为1m的1m2溶液的电导。,第四章电化学,摩尔电导m：,相距1m的两平行极板间，装入含有1mol电解质的溶液的电导。,c的单位为molm3。,注意：,使用摩尔电导，必须指明基本单元。,第四章电化学,2、电导的测定,第四章电化学,3、电导率、摩尔电导与浓度的关系,电导率与浓度的关系,特点：,弱电解质，电导率随浓度增大而稍增大，但变化不大,强电解质，电导率随浓度增大先增大，后减小,强酸强碱的电导率比其它的盐的峰值高,第四章电化学,摩尔电导与浓度的关系,特点：,弱电解质，摩尔电导随浓度增大而减小，稀时线很陡,强电解质，摩尔电导随浓度增大减小，稀时呈线性,强酸强碱的摩尔电导比其它盐大得多,强电解质溶液很稀时有,第四章电化学,四、离子的独立运动定律,在无限稀释的溶液中，离子间的导电能力互不影响，可由正、负离子的无限稀释摩尔电导简单加和。,应用：,求弱电解质的无限稀释摩尔电导。如,（1）,（2）,第四章电化学,例题一：,已知：,求,解：,依题意,第四章电化学,五、电导测定的应用,1、检测水的纯度,自来水,普通蒸馏水,重蒸馏水（去离子水）,纯水理论值,的水称为电导水。,第四章电化学,例题二：,298.15K时，水的离子积为1.00810-14，已知,求纯水的理论电导率？,解：,第四章电化学,2、弱酸弱碱电离度和电离平衡常数的测定,起始相对浓度,平衡相对浓度,c00,而,第四章电化学,例题三：298K时，浓度为0.01的HAc溶液在某电导池中测得电阻为2220。已知该电导池常数为36.7m1，求该条件下醋酸的电离度和电离平衡常数。已知：,解：,第四章电化学,3、难溶盐的溶解度测定,难溶盐可以近似地看成无限稀释的溶液。,注意：,在难溶盐的饱和溶液中，水的电导不能忽略。,第四章电化学,例题四：298K时，测得BaSO4饱和溶液的电导率为4.5810-4Sm1，已知该浓度时所用水的电导率为1.5210-4Sm1，试计算BaSO4的溶解度。,解：,第四章电化学,4、电导滴定,定义：,利用滴定过程中溶液电导的变化来确定终点的方法。,用NH3H2O滴定HAc曲线,用HCl滴定NaOH曲线,第四章电化学,六、可逆电池热力学,1、可逆电池必需满足的条件,a、电池内进行的化学反应可逆；,b、能量转换可逆；,c、电池中进行的其他过程是可逆的。,第四章电化学,2、可逆电池的热力学,第四章电化学,第四章电化学,例题五：298K，测得电池AgAgCl(s)HCl(m)Cl2(g,p)Pt的电动势E1.137V，电动势温度系数为-5.9510-4VK-1。求反应的,解：,第四章电化学,3、Nernst方程,对任一反应,aAbBcCdD,第四章电化学,【目的要