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文档简介

1、9.4 可逆电池的热力学,Nernst 方程,从标准电动势E求反应的平衡常数,由电动势E及其温度系数求反应 的 和,Nernst 方程,负极,氧化,正极,还原,净反应,化学反应等温式为,因为,代入上式得,这就是计算可逆电池电动势的 Nernst 方程,Nernst 方程,与 所处的状态不同, 处于标准态, 处于平衡态,只是 将两者从数值上联系在一起。,从E求电池反应平衡常数K,E, K 和 的值与电池反应的关系,9.5 电动势产生的机理,电极与电解质溶液界面间电势差的形成,接触电势,液体接界电势,*液接电势的计算公式,电池电动势的产生,在金属与溶液的界面上,由于正、负离子静电吸引和热运动两种效

2、应的结果,溶液中的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近,相距约一、二个离子厚度称为紧密层;,另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中,称为扩散层。,电极与电解质溶液界面间电势差的形成,金属表面与溶液本体之间的电势差即为界面电势差。,紧密层和扩散层构成了双电层。,扩散双电层模型,接触电势,电子逸出功 电子从金属表面逸出时,为了克服表面势垒必须做的功。,逸出功的大小既与金属材料有关,又与金属的表面状态有关。,不同金属相互接触时,由于电子的逸出功不同,相互渗入的电子不同,在界面上电子分布不均匀,由此产生的电势差称为接触电势。,简称液接电势(liquid junction potential),

3、在两个含不同溶质的溶液的界面上,或溶质相同而浓度不同的界面上,由于离子迁移的速率不同而产生的电势差,液体接界电势,液接电势很小,一般在0.03 V以下。,离子扩散是不可逆的,所以有液接电势存在的电池也是不可逆的,且液接电势的值很不稳定。,用盐桥可以使液接电势降到可以忽略不计。,盐桥只能降低液接电势,但不能完全消除。,作盐桥的电解质要具备:,常用饱和KCl盐桥,因为K+与Cl-的迁移数相近,当有Ag+时,用KNO3或NH4NO3。,盐桥中盐的浓度要很高,常用饱和溶液。,盐桥的作用,盐桥是一个U型的玻璃管,其中充满含有电解质饱和溶液的琼脂的冻胶,不与电池中的电解质发生反应,液体界面间的电迁移(设通过1mol电量),整个迁移过程Gibbs自由能的变化为,

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