《物理化学》课件-电化学

第6章，电化学(Electrochemistry)，时间：6课：皇家女子讲座中心：物理化学B，2016编辑，第2，6章电化学，1789年，意大利生物学家迦巴尼第二年，英国化学家尼科尔森(W.Nicholson)和卡里斯(A.Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。第6章电化学，集t-dingp反应器中的氧化还原反应：将化学能转换为热，3，化学能电能，可逆过程，电化学在电化学与化学能的相互转换和转换过程中研究与定律相关的科学。第6章电化学，4，6-1化学电池导电机理和法拉第定律，目录，6-2强电解质溶液活性和活性系数，6-3可逆电池热力学，6-4电极电位，6-5液体边界电位和浓度电池，6，6-1化学电池传导机制和法拉第定律，7，(-)Zn | Zn2(C1)| h(C2)| H2(pt)(-)Zn | Zn2(C1)| 传入电为q时，反应式得电子为z/mol，反应进展为:6-1化学电池传导机制和法拉第定律，9，2，法拉第定律，示例6-1，给Au(NO3)3溶液供电，电流强度追求：供电q；电源时间t；阳极释放氧气的物质量。6-1化学电池传导机制和法拉第定律，10，2，法拉第定律，示例6-1，通量Q，电时间t:阳极释放氧气的物质量，6-2强电解质溶液的活性度和活性系数，6-2强电解质溶液的活性和活性系数，12，1，离子的平均活性和平均活性系数，特定强电解质：bB bB，离子I:命令：不能单独测定，6-2强电解质溶液的活性和离子的平均活性和平均活性系数，如z-z价电解质NaCl，ZnS 4，1-2 (2-1)电解质Na2SO4，CaCl2，3-2电解质Al2(SO4)3，主要影响因素是离子的浓度和价格，1921年，Lewis提出了离子强度的概念，表示离子相互作用的强度，即单位：molkg-1，计算强电解质稀溶液中离子的平均活性系数的公式 debye-showler极限定律：6-2强电解质溶液的活性和活性系数，16，2常温水溶液：A=0.509kg1/2mol-1/2。此计算值与实验值进行比较，得出适用的浓度范围(表7.4.1)。z越高，b越大，偏离1，6-2钢电解质溶液的活性和活性系数，17，2，离子强度，debye-shock极限定律，示例6-2，浓度ZnCl2水溶液，debye-shock极限定律计算，解决方案：6-3可逆电池热力学，18，6-3可逆电池热力学，19，第一，配置可逆电池所需的条件，(-) Zn | Zn2 (C1) | Cu2 (C2) | Cu，6-3可逆电池热力学，20，2，可逆电池电动势测量对消除方法，能用电压表测量吗？应用电电位差计测量，目的：将Es.c和Ex与外部反向EW一起去除，I0，此时对应于滑动电阻AH段；Es.c是标准电池电动势-对应的交流段。设置标准电池电动势，6-3可逆电池热力学，21，2，可逆电池电动势测量对消除方法，标准电池总反应：hg2so 4(s)CD(Hg)(a)8/3h2oCCD 3，可逆电池热力学，2，电池电动势e的Nernst方程，电池反应：例如pt | H2(P1)| HCl(0.1 molkg-1)| Cl2(p2)| ，由6-4电极电位、25，6-4电极电位、26，1、可逆电极类型、金属及其正离子组成的电极气体电极汞合金电极(金属-汞合金-金属阳离子)、金属-不溶性盐及其负离子组成的电极金属氧化物电极及其H (OH) mz (a) | m (s) mz (a) ze- m (s)，h (a) | H2 (p)，pt2h (a) 2e-h2 H2 cl-(a-) | AgCl (s) | ag (s)，oh-(a-) | ag2o | ag (s)，h (a) | ag2o() Fe2 (a2) | PTFE 3 (a1) e- Fe2 (a2)，sn4 (a1)，sn2(a2)| pts n4(a1)2e-sn4 ，部分溶液中的半离子牢固地靠近固体表面，大约有一两个离子厚度称为致密层；另一种离子在一定浓度梯度下扩散到块状溶液中，称为扩散层。密层层和扩散层构成了双电层。T，6-4电极电位，31，3，电极电位，1，标准氢电极和氢标准还原电极电位，标准氢电极(NHE)，规定：电极电位E()测量，氢标准还原电极电位：2，标准状态：p=100kPa或b=1molkg-1，6-4电极电位，33，3，电极电位，3，基准电极：具有固定e作为二次标准电极的电极，汞电极：Hg2Cl2 | ClAgCl(s) e-=Ag(s) Cl-(aq)，6-4电极电位，34，3，电极电位，3，基准电极：稳定的e常数电极作为二次标准电极，0 . 10 . 33333 液体边界电位为不可逆电位，盐桥的作用减少液体边界电位，饱和KCl溶液NH4NO3溶液，1%到2%琼脂的饱和KCl，6-5液体边界电位和浓度电池，38，2，浓度电池，电池标准电动势、负离子转移、阳离子转移、1，2，6-6电池电动势和电极电位的应用，40，通过测量确定：6-3，6-6电池电动势和电极电位的应用，41，2，反应方向判断，自发平衡当Fe离子为标准型时，设计为反应转向，电池：正向，查找表：6-6电池电动势和电极电位的应用，42，3，溶液的pH(25)，醌氢醌电极，摩尔间汞电极| |醌氢醌PH8.5，氢醌酸解离和氧化容易发生；醌-对苯二酚是等价物复合物，6-6电池电动势和电极电位的应用，43，3，溶液的pH(25)，玻璃电极：用特殊玻璃制成的玻璃膜球，球体中包含0.1 mol-1的HCl溶液，溶液中包含Ag-1，测量，e校准可用已知pH值的溶液校准。将玻璃电极插入测试溶液，可以直接读取pH值。，6-6电池电动势和电极电位的应用，44，4，溶解度图Ks查找不溶性盐，示例6-4，25AgCl，设计电池：阳极，阴极反应=电池反应-阳极反应，获得：Ag-e-=Ag，非氧化还原反应e？饱和NH4NO3溶液，6-6电池电动势和电极电位应用，45，4，不溶性盐溶性积累Ks，示例6-4，25查找AgCl的Ks，电池：Ag | Ag | | Cl-| 335C Sn-Bi(xSn=0.80)液态合金的Sn a，设计电池：Sn(l)|Sn2(纯SnCl2熔盐)| Sn-Bi(xSn=0.0) 电压约为1.5V是。低成本、一次性消费应用：日常生活(1-7)；6-6电池电动势和电极电位的应用，49，7，化学电池示例，镉(或铁)-镍电池(碱性)CD | KOH (1.19至1.21 GCM-3) | nio(；重量轻，体积小，抗冲击性能好，耐久性好；比铅酸电池贵。应用：工业、剃须刀、计算器等，电池反应：锌锰电池(碱性)Zn|KOH(aq)|MnO2|C，为了减少磁