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1、3.4. 分類(lèi)分類(lèi)材質(zhì)材質(zhì)導(dǎo)電粒導(dǎo)電粒子子通電后的變化通電后的變化隨溫度的變化隨溫度的變化電子導(dǎo)體電子導(dǎo)體金屬、石墨金屬、石墨電子電子除發(fā)熱外無(wú)變除發(fā)熱外無(wú)變化化T T ,電阻,電阻 ; ;導(dǎo)電能力下降導(dǎo)電能力下降離子導(dǎo)體離子導(dǎo)體液態(tài)電解質(zhì)液態(tài)電解質(zhì)固態(tài)電解質(zhì)固態(tài)電解質(zhì) 離子離子體系組成發(fā)生體系組成發(fā)生變化變化T T ,電阻,電阻 ;導(dǎo)電能力增強(qiáng)導(dǎo)電能力增強(qiáng)離子導(dǎo)體與電子導(dǎo)體的比較離子導(dǎo)體與電子導(dǎo)體的比較電極電位的計(jì)算與測(cè)量 以以 為例,計(jì)算電極為例,計(jì)算電極電位思路如下:電位思路如下: 與參比電極組成原電池,如與標(biāo)準(zhǔn)氫電與參比電極組成原電池,如與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池:極組成原電池: 將將E

2、E公式分解為兩部分:(先寫(xiě)出電極、公式分解為兩部分:(先寫(xiě)出電極、電池反應(yīng))電池反應(yīng)) 22ZnZnZnZnZnHatmPHPtZnHH222211,電池反應(yīng):電池反應(yīng):ZneZn22HZnHZn222eHH222 22200ln2lnHZnZnHPFRTEanFRTEE反生22200lnln2HHHZnZnZnPFRT22lnln2200ZnZnHHPFRT參Zn對(duì)反應(yīng):對(duì)反應(yīng): 的含義:的含義:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的平衡電位標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的平衡電位RneO還原態(tài)氧化態(tài)ln0nFRT0最后得到:最后得到: EFRTZnZnZnZn2ln20研E影響電極電位的主要因素有哪些? 1電極的本性 2金屬的表面狀態(tài)

3、 3金屬的機(jī)械變形和內(nèi)應(yīng)力 4溶液的pH值 5溶液中氧化劑的存在 6溶液中絡(luò)合劑的存在 溶劑的影響。電極反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)的主要區(qū)別:電極反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)的主要區(qū)別:除了物質(zhì)的變化外,還有電荷除了物質(zhì)的變化外,還有電荷的轉(zhuǎn)移。的轉(zhuǎn)移。Fe-H2O系的電位系的電位-pH圖的分析圖的分析一、電毛細(xì)曲線及一、電毛細(xì)曲線及其測(cè)定其測(cè)定 兩相間均存在界面張力,兩相間均存在界面張力,電極體系界面張力不僅與電極體系界面張力不僅與界面層的物質(zhì)有關(guān),而且界面層的物質(zhì)有關(guān),而且與電極電位有關(guān),此界面與電極電位有關(guān),此界面張力隨電極電位變化的張力隨電極電位變化的現(xiàn)現(xiàn)象象叫做電毛細(xì)現(xiàn)象。叫做電毛細(xì)現(xiàn)象。第三章 電極/溶液界

4、面的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)雙電層雙電層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一一、電極電極/ /溶液界面的基本溶液界面的基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)靜電靜電作用使相反電荷靠近,傾向于緊貼電極表面作用使相反電荷靠近,傾向于緊貼電極表面排列,圖排列,圖3.113.11。而熱運(yùn)動(dòng)使帶電粒子傾向于均勻。而熱運(yùn)動(dòng)使帶電粒子傾向于均勻分布,使剩余電荷不能緊貼電極表面分布,有一分布,使剩余電荷不能緊貼電極表面分布,有一定擴(kuò)散性,形成擴(kuò)散層。二者相互作用使不同條定擴(kuò)散性,形成擴(kuò)散層。二者相互作用使不同條件下電極體系中,雙電層由件下電極體系中,雙電層由緊密層緊密層和和分散層分散層兩部?jī)刹糠纸M成。分組成。 表面剩余電荷為零或電極表面剩余電荷為零或電極/ /溶液界面不存在

5、離子雙電層溶液界面不存在離子雙電層時(shí)的電極電位,其數(shù)值大小相對(duì)于某一參比電極獲得。時(shí)的電極電位,其數(shù)值大小相對(duì)于某一參比電極獲得。 剩余電荷是相電位存在重要而非唯一原因剩余電荷是相電位存在重要而非唯一原因, ,各種極化等各種極化等因素都可形成一定的相間電位,零電荷電位僅表示電極因素都可形成一定的相間電位,零電荷電位僅表示電極表面剩余電荷為零時(shí)的電位。而非電極表面剩余電荷為零時(shí)的電位。而非電極/ /溶液相間電位溶液相間電位或絕對(duì)電極電位零點(diǎn)。或絕對(duì)電極電位零點(diǎn)。 零電荷電位用經(jīng)典毛細(xì)管法測(cè)量,對(duì)固態(tài)金屬,可采用零電荷電位用經(jīng)典毛細(xì)管法測(cè)量,對(duì)固態(tài)金屬,可采用間接測(cè)量方法,如硬度,潤(rùn)濕性等。間接測(cè)

6、量方法,如硬度,潤(rùn)濕性等。 零電荷電位零電荷電位吸附過(guò)程體系自由能變化吸附過(guò)程體系自由能變化o必要條件必要條件是吸附過(guò)程伴隨著是吸附過(guò)程伴隨著體系自由能降低體系自由能降低,主要來(lái),主要來(lái)源于活性粒子與溶劑間,與電極表面、吸附層中活性粒源于活性粒子與溶劑間,與電極表面、吸附層中活性粒子自身及活性粒子與水偶數(shù)層的相互作用,幾種作用綜子自身及活性粒子與水偶數(shù)層的相互作用,幾種作用綜合結(jié)果致體系自由能降低,使吸附發(fā)生。合結(jié)果致體系自由能降低,使吸附發(fā)生。o(1) (1) 活性粒子與溶劑間相互作用活性粒子與溶劑間相互作用o(2)(2)活性粒子與電極表面活性粒子與電極表面相互作用相互作用包括包括靜電作用和

7、化學(xué)作用靜電作用和化學(xué)作用o(3)(3)吸附層中活性粒子間相互作用吸附層中活性粒子間相互作用o(4)(4)活性粒子與水偶極層相互作用活性粒子與水偶極層相互作用NoImage3、若電極 的雙電層電容與電極電位無(wú)關(guān),數(shù)值為 。已知該電極的 。試求:(1)平衡電位時(shí)的表面剩余電荷密度。(2)在電解質(zhì)溶液中加入1mol/L的 后,電極表面剩余電荷密度和雙電層電容會(huì)有什么變化?(3)通過(guò)一定大小的電流,使電極電位變化到 時(shí)的電極表面剩余電荷密度。) 1(|4aZnSOZn2/36cmFNoImage解:(1)由于電極的雙電層電容為恒定值,根據(jù)公式 ,可得平衡電位時(shí)的表面剩余電荷密度為:qC NoImag

8、e(3) 當(dāng)電極通入電流使電極電位變化到 時(shí),表面剩余電荷密度為:20/2 .34)63. 032. 0(36)(cmCCCqV32.0(2) 當(dāng)在電解質(zhì)溶液中加入1mol/L的NaCl 后,會(huì)發(fā)生Cl-的特性吸附,導(dǎo)致緊密層的厚度減小,從而使雙電層的電容增加。題目已知,吸附使雙電層電容改變時(shí)電極電位不發(fā)生變化,而電極表面剩余電荷密度是與電極電位相關(guān)的,電極電位不變,電極表面剩余電荷密度不變,只是原來(lái)被水分子吸附的位置改由氯離子吸附了。6、已知汞在0.5mol/kgNa2SO4溶液中的電毛細(xì)和微分電容曲線如圖3.45中曲線1所示。加入某物質(zhì)后,這兩種曲線改變?yōu)榍€2的形式。試分析加入了什么類(lèi)型

9、的物質(zhì)?并畫(huà)出對(duì)應(yīng)于圖3.45中 處汞在后一種溶液中的雙電層結(jié)構(gòu)示意圖和電位分布圖。0 解:由圖知電毛細(xì)曲線的零電荷電位向負(fù)方向發(fā)生移動(dòng),微分電容曲線上在 段的Cd增大,表明雙電層的厚度降低,可以推斷電極表面有陰離子吸附,即加入了表面活性陰離子。 電位中汞在該溶液的雙電層結(jié)構(gòu)和電位分布圖如下圖所示。00 一一.電極的極化電極的極化 可逆電極可逆電極(reversible electrode):氧氧化還原反應(yīng)速度相等,物質(zhì)交換和電荷化還原反應(yīng)速度相等,物質(zhì)交換和電荷交換平衡交換平衡 。 不可逆電極不可逆電極(irreversible electrode):n電荷交換平衡,物質(zhì)交換不平衡電荷交換平

10、衡,物質(zhì)交換不平衡n電荷交換不平衡,物質(zhì)交換不平衡電荷交換不平衡,物質(zhì)交換不平衡 0凈i0凈i0凈i第四章 電極過(guò)程概述n極化極化(polarization):有電流通過(guò)時(shí),有電流通過(guò)時(shí),電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象 n過(guò)電位過(guò)電位(overvoltage):在一定電流密在一定電流密度下,電極電位與平衡電位的差值度下,電極電位與平衡電位的差值 n極化值:極化值:有電流通過(guò)時(shí)的電極電位(極有電流通過(guò)時(shí)的電極電位(極化電位)與靜止電位的差值化電位)與靜止電位的差值 靜極化產(chǎn)生的原因極化產(chǎn)生的原因 電流流過(guò)電極時(shí),產(chǎn)生一對(duì)矛盾作用:電流流過(guò)電極時(shí),產(chǎn)生一對(duì)矛盾作用:n極化作用

11、極化作用電子的流動(dòng)在電極表面積累電電子的流動(dòng)在電極表面積累電荷,使電極電位偏離平衡狀態(tài);荷,使電極電位偏離平衡狀態(tài);n去極化作用去極化作用電極反應(yīng)吸收電子運(yùn)動(dòng)傳遞電極反應(yīng)吸收電子運(yùn)動(dòng)傳遞的電荷,使電極電位恢復(fù)平衡狀態(tài)。的電荷,使電極電位恢復(fù)平衡狀態(tài)。 極化是由上述兩種作用聯(lián)合作用的結(jié)果。極化是由上述兩種作用聯(lián)合作用的結(jié)果。二二.極化曲線極化曲線n極化曲線極化曲線(polarization curve) :過(guò)電位(過(guò)電極電位)過(guò)電位(過(guò)電極電位)隨電流密度變化的關(guān)隨電流密度變化的關(guān)系曲線。系曲線。n極化度極化度(polarizability):極化曲線上某一點(diǎn)的極化曲線上某一點(diǎn)的斜率斜率 。 曲

12、線不銹鋼在硫酸中的極化陽(yáng)極極化陽(yáng)極極化陰極極化陰極極化diddid極化曲線的測(cè)量方法極化曲線的測(cè)量方法按控制信號(hào)分)控制電流法(恒電流法)控制電位法(恒電位法按電極過(guò)程特征分穩(wěn)態(tài)法暫態(tài)法電化學(xué)反應(yīng)速度的表示方法電化學(xué)反應(yīng)速度的表示方法 RneO由化學(xué)動(dòng)力學(xué)可知由化學(xué)動(dòng)力學(xué)可知,反應(yīng)速度是用單位時(shí)間生成的反應(yīng)速度是用單位時(shí)間生成的物質(zhì)的量來(lái)表示物質(zhì)的量來(lái)表示,如果用如果用(mol/s.m2)表示單位時(shí)間表示單位時(shí)間單位面積參加反應(yīng)的物質(zhì)的量單位面積參加反應(yīng)的物質(zhì)的量. 則對(duì)于一個(gè)電極反則對(duì)于一個(gè)電極反應(yīng)應(yīng),如如即每生成一個(gè)即每生成一個(gè)R分子需要消耗分子需要消耗n個(gè)電子個(gè)電子,則反應(yīng)速度為則反應(yīng)速

13、度為v時(shí)應(yīng)有時(shí)應(yīng)有nvF庫(kù)侖電量通過(guò)庫(kù)侖電量通過(guò),而而nFv(C/s.m2)= nFv(A/m2)恰恰是電流密度的量綱是電流密度的量綱,所以得到所以得到:由于由于nFnF是一常數(shù)是一常數(shù), ,所以所以j j完全取決于完全取決于v, v, 即即j j可以表示可以表示電極反應(yīng)的速度電極反應(yīng)的速度. .在電化學(xué)中電流密度就是電化學(xué)在電化學(xué)中電流密度就是電化學(xué)反應(yīng)速度的同義語(yǔ)反應(yīng)速度的同義語(yǔ). .nFvj 三三.極化圖極化圖(polarization diagram)n極化圖:極化圖:把表征電極過(guò)程特征的陰極極把表征電極過(guò)程特征的陰極極化曲線和陽(yáng)極極化曲線畫(huà)在同一個(gè)坐標(biāo)化曲線和陽(yáng)極極化曲線畫(huà)在同一個(gè)坐

14、標(biāo)系中,這樣組成的曲線圖叫極化圖。系中,這樣組成的曲線圖叫極化圖。 原電池與電解池的比較原電池與電解池的比較原電池原電池電解池電解池陰極陰極(+)負(fù)移負(fù)移陽(yáng)極陽(yáng)極正移正移陽(yáng)極陽(yáng)極(-)正移正移陰極陰極負(fù)移負(fù)移EVEV速度控制步驟速度控制步驟 n速度控制步驟速度控制步驟 (rate-determining step):串連的串連的各反應(yīng)步驟中反應(yīng)速度最慢的步驟。各反應(yīng)步驟中反應(yīng)速度最慢的步驟。n濃差極化濃差極化(concentration polarization):液相傳質(zhì)液相傳質(zhì)步驟為控制步驟時(shí)引起的電極極化。步驟為控制步驟時(shí)引起的電極極化。n電化學(xué)極化電化學(xué)極化(electrochemic

15、al polarization):由于由于電化學(xué)反應(yīng)遲緩而控制電極過(guò)程所引起的電極極化。電化學(xué)反應(yīng)遲緩而控制電極過(guò)程所引起的電極極化。 3、 時(shí),用二塊鋅板作電極在0.1mol/L 和0.1mol/L的混合水溶液中,以 的電流密度進(jìn)行電解。測(cè)得溶液歐姆電壓降為0.5。假設(shè)陽(yáng)極極化可以忽略不計(jì),氫在鋅上的析出的過(guò)電位為1.06V。求欲使陰極上只發(fā)生鋅的沉積時(shí)的最高電解槽槽電壓。此時(shí)鋅在陰極沉積的過(guò)電位是多少? 解:在0.1mol/L溶液中, 若陰極上只發(fā)生鋅的沉積時(shí),其電極反應(yīng)為 : 15. 0ZneZn22C0254ZnSO42SOH2/1 . 0cmA 則 氫在鋅上析出時(shí)的電極反應(yīng)為 : 氫

16、能析出的電位為: 為不讓氫析出則其電位為 ,設(shè) 則 此時(shí)最高槽壓為:VacHcH1354. 106. 1)265. 02 . 0log(0591. 0log0591. 0,平析VaFRTZn817. 0)15. 01 . 0log(20591. 0763. 0log2.3220平222HeH析V35.11Vc318. 0135. 1817. 0平VIRVca818. 05 . 0135. 1817. 0n電遷移電遷移(migration):電解質(zhì)溶液中的帶電粒電解質(zhì)溶液中的帶電粒子在電場(chǎng)作用下沿著一定的方向移動(dòng)。子在電場(chǎng)作用下沿著一定的方向移動(dòng)。n對(duì)流對(duì)流(convection):一部分溶液與

17、另一部分一部分溶液與另一部分溶液之間的相對(duì)流動(dòng)。溶液之間的相對(duì)流動(dòng)。 n擴(kuò)散擴(kuò)散(diffusion):溶液中某一組分自發(fā)地從溶液中某一組分自發(fā)地從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域移動(dòng)。高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域移動(dòng)。 三種傳質(zhì)方式的比較三種傳質(zhì)方式的比較 傳質(zhì)方式傳質(zhì)方式 區(qū)別區(qū)別電遷移電遷移對(duì)流對(duì)流擴(kuò)散擴(kuò)散動(dòng)力動(dòng)力電場(chǎng)力電場(chǎng)力重力差重力差外力外力 化學(xué)位梯度化學(xué)位梯度 傳輸?shù)奈镔|(zhì)傳輸?shù)奈镔|(zhì)帶電粒子帶電粒子任何微粒任何微粒任何微粒任何微粒傳質(zhì)區(qū)域傳質(zhì)區(qū)域速度速度xiiVCJ dxdcDJiiiEuCJiiillx lx 濃差極化特征及判別濃差極化特征及判別1.在一定的電極電位范圍內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)不受電在一定的電

18、極電位范圍內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)不受電極電位變化影響的極限擴(kuò)散電流密度極電位變化影響的極限擴(kuò)散電流密度 ;2.提高攪拌強(qiáng)度可以使(極限擴(kuò)散)電流密提高攪拌強(qiáng)度可以使(極限擴(kuò)散)電流密度增大;度增大;3.提高主體濃度可提高電流密度提高主體濃度可提高電流密度 ;4. 與電極真實(shí)表面積無(wú)關(guān),與與電極真實(shí)表面積無(wú)關(guān),與 有關(guān)有關(guān) ;di擴(kuò)i表S 思考題思考題在什么條件下才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程?實(shí)際穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程的規(guī)律與理想穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程有什么區(qū)別? 答:只有當(dāng)對(duì)流與擴(kuò)散同時(shí)存在時(shí),才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程,故常常把一定強(qiáng)度的對(duì)流作用的存在,作為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程的必要條件。 實(shí)際穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程的規(guī)律與理想穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程的區(qū)別:

19、(1)理想條件下,擴(kuò)散區(qū)和對(duì)流區(qū)可截然分開(kāi)了。而在真實(shí)的條件下,擴(kuò)散區(qū)和對(duì)流區(qū)沒(méi)有明確界限,不能截然分開(kāi),它們之間有相互重疊區(qū)域。(2)在理想擴(kuò)散條件下,擴(kuò)散層有確定的厚度,其厚度等于毛細(xì)管的長(zhǎng)度 ;而在真實(shí)體系中,由于對(duì)流作用于的存在,只能根據(jù)一定的理論來(lái)近似地求解擴(kuò)散層的有效厚度。(3)實(shí)際穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程中對(duì)流擴(kuò)散電流密度由于對(duì)流的存在使得其受擴(kuò)散系數(shù)D的影響減小。即j與D2/3成正比。(4)實(shí)際穩(wěn)態(tài)對(duì)流擴(kuò)散電流密度受對(duì)流傳質(zhì)的影響,其影響因素發(fā)生變化。如對(duì)流速度u0、電極表面位置y,溶液粘度等。擴(kuò)散層中有沒(méi)有剩余電荷?電極/溶液界面存在著離子雙電層時(shí),金屬一側(cè)的剩余電荷來(lái)源于電子的過(guò)剩或缺

20、貧。雙電層一側(cè)的剩余電荷則由正負(fù)離子在界面層中的濃度變化所造成。而雙電層區(qū)可以認(rèn)為各種離子濃度分布只受雙電層電場(chǎng)影響,不受其他傳質(zhì)(包括擴(kuò)散)過(guò)程的影響。因此擴(kuò)散層中沒(méi)有剩余電荷。假設(shè)一個(gè)穩(wěn)態(tài)電極過(guò)程受傳質(zhì)步驟控制,并假設(shè)該電極過(guò)程為陰離子在陰極還原。試問(wèn)在電解液中加入大量局外電解質(zhì)后,穩(wěn)態(tài)電流密度應(yīng)增大還是減少?為什么?解:由于是陰離子在陰極還原,當(dāng)加入大量局外電解質(zhì)后,陰離子向陰極傳質(zhì)的電遷移效果減弱,穩(wěn)態(tài)電流密度應(yīng)增大。與陽(yáng)離子在陰極的還原過(guò)程相反。試用數(shù)學(xué)表達(dá)式和極化曲線說(shuō)明穩(wěn)態(tài)濃差極化的規(guī)律。 答:(1)當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物不可溶時(shí) 此時(shí)濃差極化的動(dòng)力學(xué)方程式為: 濃差極化的極化值為:)1ln

21、()1ln(ln00ddOOjjnFRTjjnFRTcnFRT平)1ln(nFRTdjj平當(dāng) 很小時(shí),由于 , 從公式可以看出,當(dāng) 較大時(shí), 和 之間含有對(duì)數(shù)關(guān)系;當(dāng) 較小時(shí),與 之間是線性關(guān)系。其極化曲線如圖1所示。jdjj djjnFRTjjjj1圖)1ln(djj界面電場(chǎng)對(duì)活化能的影響界面電場(chǎng)對(duì)活化能的影響0G0GxxGGdFFFnFGG0nFGG01傳遞系數(shù)傳遞系數(shù)第六章第六章 電子轉(zhuǎn)移步驟動(dòng)力學(xué)電子轉(zhuǎn)移步驟動(dòng)力學(xué)電子轉(zhuǎn)移步驟的基本動(dòng)力學(xué)參數(shù)電子轉(zhuǎn)移步驟的基本動(dòng)力學(xué)參數(shù)一一.電極過(guò)程的傳遞系數(shù)電極過(guò)程的傳遞系數(shù) 、物理意義:表示電極電位對(duì)還原反應(yīng)和氧物理意義:表示電極電位對(duì)還原反應(yīng)和氧

22、化反應(yīng)活化能影響的程度?;磻?yīng)活化能影響的程度。注:注:?jiǎn)坞娮愚D(zhuǎn)移步驟中單電子轉(zhuǎn)移步驟中 所以又所以又稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)系數(shù)。稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)系數(shù)。 nFGG0nFGG05 . 0二二.交換電流密度交換電流密度物理意義:物理意義:平衡電位下氧化反應(yīng)和還原反平衡電位下氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的絕對(duì)速度。應(yīng)的絕對(duì)速度。 0expjRTnFcKnFjO平0expjRTnFcKnFjR平 影響影響 大小的因素大小的因素 n與反應(yīng)速度常數(shù)有關(guān)與反應(yīng)速度常數(shù)有關(guān)n與電極材料有關(guān)與電極材料有關(guān) n與反應(yīng)物質(zhì)濃度有關(guān)與反應(yīng)物質(zhì)濃度有關(guān) n與溫度有關(guān)與溫度有關(guān) 0j電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性與電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性與 的關(guān)系的關(guān)系 1.描述平

23、衡狀態(tài)下的動(dòng)描述平衡狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特征力學(xué)特征由于單電子反應(yīng)由于單電子反應(yīng)0i0jjjRTFcKFRTnFcKFRO平平expexp1ROccFRTKKFRTlnln平上式兩邊取對(duì)數(shù)得上式兩邊取對(duì)數(shù)得ROccFRTln0平2. 用用 表示電化學(xué)反應(yīng)速度表示電化學(xué)反應(yīng)速度由:由: 且且得:得:0jRTFjjRTFjjexpexp005 . 01RTFRTFjjjjexpexp0凈3.用用 描述電化學(xué)過(guò)程進(jìn)行的難易程度描述電化學(xué)過(guò)程進(jìn)行的難易程度 在一定的過(guò)電位在一定的過(guò)電位 下:下:定義:定義:電極過(guò)程恢復(fù)平衡態(tài)的能力或去極電極過(guò)程恢復(fù)平衡態(tài)的能力或去極化作用的能力,可稱(chēng)為電極反應(yīng)過(guò)程的可化作用

24、的能力,可稱(chēng)為電極反應(yīng)過(guò)程的可逆性。逆性。 0j大0j大凈j電極反應(yīng)易進(jìn)行小0j小凈j電極反應(yīng)難進(jìn)行 簡(jiǎn)述電化學(xué)極化動(dòng)力學(xué)參數(shù)電極反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)速率常數(shù)簡(jiǎn)述電化學(xué)極化動(dòng)力學(xué)參數(shù)電極反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)速率常數(shù)K和交和交換電流密度換電流密度J。的物理意義。的物理意義。 1)電極反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)速率常數(shù)K:當(dāng)電極電位等于形式電位時(shí),正逆反應(yīng)速率常數(shù)相等,稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)速率常數(shù)。 物理意義:在形式電位下,反應(yīng)物與產(chǎn)物濃度都為1時(shí),K在數(shù)值上等于電極反應(yīng)的絕對(duì)反應(yīng)速度。a.度量氧化還原電對(duì)的動(dòng)力學(xué)難易程度;b體現(xiàn)電極反應(yīng)的反應(yīng)能力與反應(yīng)活性;c.反應(yīng)電極反應(yīng)的可逆性。 2)交換電流密度J。在平衡電位下,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的絕對(duì)電流密度相等,稱(chēng)為交換電流密度。 物理意義:a.度量氧化還原電對(duì)的動(dòng)力學(xué)難易程度;b體現(xiàn)電極反應(yīng)的反應(yīng)能力與反應(yīng)活性;c.反應(yīng)電極反應(yīng)的可逆性;d.表示平衡電位下正逆反應(yīng)的交換速

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