第六章 電化學(xué)

1、研究研究電能電能和和化學(xué)能化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學(xué)相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學(xué) 三部分： 電解質(zhì)溶液：（電解質(zhì)溶液：（6.1 -6.1 -6.66.6） 原電池：原電池： （6.7 -6.7 -6.126.12） 電解和極化：（電解和極化：（6.13-6.13-6.156.15）A.自由電子作定向移動(dòng)而導(dǎo)電自由電子作定向移動(dòng)而導(dǎo)電B.導(dǎo)電過(guò)程中導(dǎo)體本身不發(fā)生變化導(dǎo)電過(guò)程中導(dǎo)體本身不發(fā)生變化C.溫度升高，電阻也升高溫度升高，電阻也升高又稱(chēng)又稱(chēng)電子導(dǎo)體電子導(dǎo)體，如金屬、石墨等。，如金屬、石墨等。1. 第一類(lèi)導(dǎo)體第一類(lèi)導(dǎo)體兩類(lèi)導(dǎo)體兩類(lèi)導(dǎo)體6.1 6.1 電解池、原電池和法拉第定律電解池、原電池和法拉第定律導(dǎo)體

2、的分類(lèi)導(dǎo)體的分類(lèi)（一）電解質(zhì)溶液（一）電解質(zhì)溶液A.正、負(fù)離子作反向移動(dòng)而導(dǎo)電正、負(fù)離子作反向移動(dòng)而導(dǎo)電B.導(dǎo)電過(guò)程中有化學(xué)反應(yīng)（電極反應(yīng)）發(fā)生導(dǎo)電過(guò)程中有化學(xué)反應(yīng)（電極反應(yīng)）發(fā)生C.溫度升高，電阻下降溫度升高，電阻下降又稱(chēng)又稱(chēng)離子導(dǎo)體離子導(dǎo)體，如電解，如電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)等。質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)等。*固體電解質(zhì)，如固體電解質(zhì)，如 等，也屬于離子導(dǎo)體，但它等，也屬于離子導(dǎo)體，但它導(dǎo)電的機(jī)理比較復(fù)雜，導(dǎo)電能力不高。導(dǎo)電的機(jī)理比較復(fù)雜，導(dǎo)電能力不高。2AgBrPbI、正極、負(fù)極電勢(shì)低的極稱(chēng)為負(fù)極，電子從負(fù)極流向正極。在原電池中負(fù)極是陽(yáng)極；在電解池中負(fù)極是陰極。電勢(shì)高的極稱(chēng)為正極，電流從正極流向負(fù)

3、極。在原電池中正極是陰極；在電解池中正極是陽(yáng)極。陰極、陽(yáng)極發(fā)生還原作用的極稱(chēng)為陰極，在原電池中，陰極是正極；在電解池中，陰極是負(fù)極。發(fā)生氧化作用的極稱(chēng)為陽(yáng)極，在原電池中，陽(yáng)極是負(fù)極；在電解池中，陽(yáng)極是正極。電解池(electrolytic cell)與外電源正極相接，是正極。發(fā)生氧化反應(yīng)，是陽(yáng)極。Cu(S) Cu2+2e-與外電源負(fù)極相接，是負(fù)極。發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極。Cu2+2e-Cu(S)原電池(galvanic cell)Cu2+2e- Cu(S)發(fā)生還原作用，是陰極。電流由Cu極流向Zn極，Cu極電勢(shì)高，是正極。Zn(S)Zn2+2e-發(fā)生氧化作用，是陽(yáng)極。電子由Zn極流向Cu極，Zn

4、極電勢(shì)低，是負(fù)極。電極反應(yīng)電極反應(yīng): :電極上進(jìn)行的得失電子的反應(yīng)電極上進(jìn)行的得失電子的反應(yīng) 陽(yáng)極陽(yáng)極: : 發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)的電極 陰極陰極: : 發(fā)生發(fā)生還原還原反應(yīng)的電極反應(yīng)的電極 電池反應(yīng)電池反應(yīng): : 兩個(gè)電極反應(yīng)的總和兩個(gè)電極反應(yīng)的總和 正極：電勢(shì)高正極：電勢(shì)高 負(fù)極：電勢(shì)低負(fù)極：電勢(shì)低注注 陽(yáng)極陽(yáng)極 正極正極 陽(yáng)極陽(yáng)極 負(fù)極負(fù)極 電解池電解池 原電池原電池 陰極陰極 負(fù)極負(fù)極 陰極陰極 正極正極2.2.法拉第法拉第 (M.Faraday) 定律定律 描述：通過(guò)電極的描述：通過(guò)電極的電量電量與發(fā)生電極反應(yīng)的與發(fā)生電極反應(yīng)的物質(zhì)的量物質(zhì)的量 之間的關(guān)系之間的關(guān)系z(mì)FQ

5、Q -通過(guò)電極的電量通過(guò)電極的電量 z - - 電極反應(yīng)的電荷數(shù)（即轉(zhuǎn)移電子數(shù)）電極反應(yīng)的電荷數(shù)（即轉(zhuǎn)移電子數(shù)）-電極反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度電極反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度F - - 法拉第常數(shù)法拉第常數(shù); ; F = Le = 96485.309 C/mol通過(guò)電極的電量正比于電極反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度與電極反通過(guò)電極的電量正比于電極反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度與電極反應(yīng)電荷數(shù)的乘積，比例系數(shù)為法拉第常數(shù)應(yīng)電荷數(shù)的乘積，比例系數(shù)為法拉第常數(shù)。例：電解例：電解AgNO3: : 1 1F電量通過(guò)，析出電量通過(guò)，析出1molAg 電解電解CuSO4: : 1 1F電量通過(guò)，析出電量通過(guò)，析出0.5molCu常用的電量計(jì)常用的電量計(jì) 銀電量計(jì)

6、：銀電量計(jì)：Ag/AgNO3 銅電量計(jì)：銅電量計(jì)：Cu/CuSO4+-1Ag + eAg2+-111Cu+ eCu22 電解過(guò)程電解過(guò)程法拉第定律法拉第定律 同時(shí)適用于同時(shí)適用于 原電池放電過(guò)程原電池放電過(guò)程離子的電遷移現(xiàn)象： 在外電場(chǎng)的作用下，電解質(zhì)溶液中正負(fù)離子發(fā)生定向移動(dòng)的現(xiàn)象，稱(chēng)為離子的電遷移現(xiàn)象。6.2 離子的遷移數(shù)離子的遷移數(shù)離子的遷移數(shù)離子的遷移數(shù)定義：定義：某離子運(yùn)載的電量某離子運(yùn)載的電量(流流)與通過(guò)溶液的總電量與通過(guò)溶液的總電量(流流)之比為該離子的遷移數(shù)，用符號(hào)之比為該離子的遷移數(shù)，用符號(hào) t表示。表示。IQvutIIQQvvuuIQvutIIQQvvuuu - - 電遷

7、移率電遷移率( (亦稱(chēng)為離子淌度亦稱(chēng)為離子淌度) ) 電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 E = 1V/m時(shí)運(yùn)動(dòng)速度時(shí)運(yùn)動(dòng)速度正負(fù)離子定向遷移的速率lRA 11lGAARl 物質(zhì)的電阻：物質(zhì)的電阻：電導(dǎo)：電導(dǎo)：（k為電導(dǎo)率） 的物理意義？單位：的物理意義？單位：Sm-1電導(dǎo)的單位：西門(mén)子，符號(hào)是，電導(dǎo)的單位：西門(mén)子，符號(hào)是， -16.3 6.3 電導(dǎo)，電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率電導(dǎo)，電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率1.1.定義定義摩爾電導(dǎo)率摩爾電導(dǎo)率 (Molar conductivity)定義：cm m：電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率，：電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率，S.m2.mol-1c: 電解質(zhì)濃度，電解質(zhì)濃度，mol.m-3 ： S.m-1 m的

8、物理意義：的物理意義：2mlnGlllcAnAGVnAG+_I1m m相當(dāng)于將含1mol電解質(zhì)的溶液置于兩個(gè)相距1m的平行板電極之間，此時(shí)溶液所具有的電導(dǎo)?；举|(zhì)點(diǎn)的選取基本質(zhì)點(diǎn)的選取 摩爾電導(dǎo)率必須對(duì)應(yīng)于溶液中含有1mol電解質(zhì)，但對(duì)電解質(zhì)基本質(zhì)點(diǎn)的選取決定于研究需要。 例如，對(duì) 溶液，基本質(zhì)點(diǎn)可選為 或 ，顯然，在濃度相同時(shí)，含有1mol 溶液的摩爾電導(dǎo)率是含有1mol 溶液的2倍。即：4CuSO4CuSO412( CuSO )4CuSO412( CuSO ) m4 m412(CuSO )2( CuSO )LL 為了防止混淆，必要時(shí)在 后面要注明所取的基本質(zhì)點(diǎn)。 mL測(cè)定裝置：惠斯通電橋測(cè)

9、定裝置：惠斯通電橋E 是頻率在是頻率在1000Hz左右的高頻左右的高頻交流電源，交流電源，T為耳機(jī)。為耳機(jī)。R1， R2是固定電阻，是固定電阻，R3是可是可變電阻，變電阻，Rx是電導(dǎo)池內(nèi)電解質(zhì)是電導(dǎo)池內(nèi)電解質(zhì)溶液的電阻。合上開(kāi)關(guān)，當(dāng)固溶液的電阻。合上開(kāi)關(guān)，當(dāng)固定定R1， R2以一定比例后，調(diào)以一定比例后，調(diào)節(jié)節(jié)R3，一直到聽(tīng)不到蜂鳴聲或，一直到聽(tīng)不到蜂鳴聲或聲音最小為止，這時(shí)聲音最小為止，這時(shí)C, D兩點(diǎn)兩點(diǎn)電勢(shì)相等，此時(shí)四個(gè)電阻必定電勢(shì)相等，此時(shí)四個(gè)電阻必定符合下列關(guān)系：符合下列關(guān)系：1x23RR=RR132xRRRR電導(dǎo)的測(cè)定求出Rx后，然后由1/Rx求出電導(dǎo)G。1()1()xxAGRll

10、RA(l/A)稱(chēng)為電導(dǎo)池的電池常數(shù)。電導(dǎo)池常數(shù)電導(dǎo)池常數(shù)電導(dǎo)池常數(shù) 單位是單位是 。celllKA 1m由于電導(dǎo)池由于電導(dǎo)池A和和l值很難由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定，值很難由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定，通常用已通常用已知電導(dǎo)率的溶液來(lái)求出電導(dǎo)池常數(shù)，知電導(dǎo)率的溶液來(lái)求出電導(dǎo)池常數(shù)，然后用這個(gè)電然后用這個(gè)電導(dǎo)池測(cè)未知溶液的電導(dǎo)率。導(dǎo)池測(cè)未知溶液的電導(dǎo)率。1()cellcelllR ARG 摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系Kohlrausch根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：果得出結(jié)論：在在很稀很稀的溶液中，的溶液中，強(qiáng)電解強(qiáng)電解質(zhì)質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率與其濃度的摩爾電導(dǎo)率與其濃度的平方根成直線關(guān)系，即的平方根成直線關(guān)系

11、，即 - 無(wú)限稀釋時(shí)摩爾電導(dǎo)率無(wú)限稀釋時(shí)摩爾電導(dǎo)率 A - 常數(shù)常數(shù)cAmmm 121m30.4119S m0.04119S mmol0.01mol dmc 6.4 6.4 離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律和離子的摩爾電導(dǎo)率離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律和離子的摩爾電導(dǎo)率柯?tīng)杽谑╇x子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律柯?tīng)杽谑╇x子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律1875年，年，Kohlrausch 發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)：mmm3m3mm3mm3(KCl)(LiCl)(KNO )(LiNO )(KCl)(KNO )(LiCl)(LiNO ) 在無(wú)限稀釋溶液中，離子彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，互在無(wú)限稀釋溶液中，離子彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，互不影響。無(wú)限稀釋電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率等于不影響。無(wú)限稀釋電解質(zhì)的

12、摩爾電導(dǎo)率等于無(wú)限稀釋時(shí)陰、陽(yáng)離子的摩爾電導(dǎo)率之和無(wú)限稀釋時(shí)陰、陽(yáng)離子的摩爾電導(dǎo)率之和mm,m, 不講！m,mtm,mt無(wú)限稀釋時(shí)離子摩爾電導(dǎo)率無(wú)限稀釋時(shí)離子摩爾電導(dǎo)率強(qiáng)：強(qiáng)：+-mmm(NaCl)(Na )(Cl ) 弱：弱：+-m3mm3mm3m(CH COOH)(H )(CH COO )(HCl)(CH COONa)(NaCl) 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)求得的某強(qiáng)電解質(zhì)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)求得的某強(qiáng)電解質(zhì)的 及該電解質(zhì)的及該電解質(zhì)的 和和 ，即可，即可求出求出 和和（可查表（可查表) )m t t m, m, 69.6 La3+53.06Mg2+59.46Sr2+79.8SO42-63.64Ba2+68.0ClO

13、4-59.50Ca2+40.9CH3COO-61.92Ag+71.44NO3-73.4NH4+76.8I-73.52K+78.4Br-50.11Na+76.34Cl-38.69Li+198.0OH-349.82H+104 x Sm2mol-1負(fù)離子負(fù)離子104 x Sm2mol-1正離子正離子mm31水溶液中無(wú)限稀釋離子摩爾電導(dǎo)率（水溶液中無(wú)限稀釋離子摩爾電導(dǎo)率（ 298.15 K）6.5 6.5 電導(dǎo)測(cè)定的應(yīng)用電導(dǎo)測(cè)定的應(yīng)用 (1)(1)計(jì)算弱電解質(zhì)的解離度及解離常數(shù)計(jì)算弱電解質(zhì)的解離度及解離常數(shù) 弱電解質(zhì)部分電離。例如，醋酸弱電解質(zhì)部分電離。例如，醋酸 CH3COOH = H+ + CH3

14、COO- 解離前解離前 c 0 0 解離平衡時(shí)解離平衡時(shí) c(1-) c c mm 22/1/1c cKc cc c 測(cè)電導(dǎo)可求得測(cè)電導(dǎo)可求得 由由 可求出可求出 m(= /c) 查表計(jì)算可得查表計(jì)算可得m (2) (2) 計(jì)算難溶鹽的溶解度計(jì)算難溶鹽的溶解度例：例：25，AgCl飽和水溶液飽和水溶液 已知：已知： (溶液溶液)， (H2O) 求：溶解度求：溶解度 c 及及 Ksp(AgCl)解：解： (AgCl) = (溶液溶液) (H2O) mmm(AgCl)(Ag )(Cl ) 難溶鹽溶解度很小，難溶鹽溶解度很小，mm mmm22spmAgClccKc ( (二二) ) 原電池原電池原電

15、池是利用電極上的氧化還原反原電池是利用電極上的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置自發(fā)反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)原電池裝置原電池裝置電能電能6.7 6.7 可逆電池與韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池可逆電池與韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池例：丹尼爾電池例：丹尼爾電池陽(yáng)極：陽(yáng)極： Zn Zn2+ + 2e-陰極：陰極： Cu2+ + 2e- Cu電池反應(yīng)電池反應(yīng)：Zn+Cu2+ Zn2+Cu電池表示：電池表示：Zn|ZnSO4(a1)CuSO4(a2)|Cu電池表示法：電池表示法： 陽(yáng)極在左邊；陰極在右邊；陽(yáng)極在左邊；陰極在右邊； 有界面的用有界面的用“|”|”表示，液相接界時(shí)用表示，液相接界時(shí)用“”表表 示，加

16、鹽橋的用示，加鹽橋的用 “ “ ”表示。表示。可逆電池可逆電池 電池中進(jìn)行的電池中進(jìn)行的任何反應(yīng)與過(guò)程任何反應(yīng)與過(guò)程均可逆的電均可逆的電 池即為可逆電池。池即為可逆電池。 (a)(a)電極反應(yīng)具有熱力學(xué)上的可逆性電極反應(yīng)具有熱力學(xué)上的可逆性 (b)(b)電極反應(yīng)在無(wú)限接近電化學(xué)平衡條電極反應(yīng)在無(wú)限接近電化學(xué)平衡條 件下進(jìn)行件下進(jìn)行 (c)(c)電池中其它過(guò)程必須是可逆的電池中其它過(guò)程必須是可逆的可逆的能量轉(zhuǎn)化：可逆的能量轉(zhuǎn)化：破壞電極溶液界面間的平衡部分電能轉(zhuǎn)化成了熱能電流大導(dǎo)致能量不可逆 可逆電池的條件：(1) 充、放電時(shí)電池（極）反應(yīng)必須正好相反。 (2) 工作時(shí) I0，即電池（極）反應(yīng)處

17、于電化學(xué)平衡狀態(tài)。 (3) 電池中無(wú)其它熱力學(xué)的不可逆過(guò)程。要求通過(guò)電池的電流無(wú)限?。ㄔ?E = E外dE 的條件下充放電）2. 韋斯頓韋斯頓(Weston)標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池是韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池是高度可逆的電池高度可逆的電池 陽(yáng)極陽(yáng)極： Cd(汞齊汞齊)+SO42-+8/3H2O(l) CdSO4.8/3H2O(s) + 2e-陰極陰極： Hg2SO4(s) +2e- 2Hg(l)+SO42-電池電池: Cd(汞齊汞齊)+ Hg2SO4(s) + 8/3H2O(l) 2Hg(l)+ CdSO4.8/3H2O(s)圖示圖示: w(Cd)=12.5%(汞齊汞齊)|CdSO4.8/3H2O

18、(s) |CdSO4飽和溶液飽和溶液| Hg2SO4(s) |Hg優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)穩(wěn)定，隨溫度改變很小優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)穩(wěn)定，隨溫度改變很小用途：配合電位計(jì)測(cè)定原電池的電動(dòng)勢(shì)用途：配合電位計(jì)測(cè)定原電池的電動(dòng)勢(shì)6.8 6.8 原電池?zé)崃W(xué)原電池?zé)崃W(xué)1. 由由E計(jì)算計(jì)算 rGm例：例：Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4恒溫、恒壓、可逆：恒溫、恒壓、可逆：rT,pr GW 每摩爾電池反應(yīng)所做的可逆電功為：每摩爾電池反應(yīng)所做的可逆電功為：rWzFE zFEG mr(測(cè)測(cè)E rGm)z mol電子電子/mol反應(yīng)；反應(yīng)； F 法拉第常數(shù)法拉第常數(shù)E 電池電動(dòng)勢(shì)；電池電動(dòng)勢(shì)； 系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作功系統(tǒng)對(duì)環(huán)境

19、作功2. 2. 由由 計(jì)算計(jì)算 rSm pTE /pTEzFS mrpTE /稱(chēng)為原電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)稱(chēng)為原電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù) 可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定pGST rmrmrm pHGTSEzFEzFTT 3. 由由E和和 計(jì)算計(jì)算 rHm /pET rmH為電池反應(yīng)的等壓熱效應(yīng)，是該反應(yīng)在燒杯中直接進(jìn)行時(shí)所釋放的化學(xué)能。4. Qr,m的計(jì)算的計(jì)算恒溫、可逆：恒溫、可逆：rQST pTEzFTSTQ mrmr,0 pTE可逆放電沒(méi)有熱效應(yīng)可逆放電沒(méi)有熱效應(yīng)0 pTE可逆放電時(shí)吸熱可逆放電時(shí)吸熱0 pTE可逆放電時(shí)放熱可逆放電時(shí)放熱RQ 是電池可逆過(guò)程中與環(huán)境交換的熱舉例舉例Daniel電池：

20、 Zn(s) | ZnSO4(b1) | CuSO4(b2) | Cu(s)電 池 反 應(yīng)： Zn(s) + CuSO4(b2) = Cu(s) + ZnSO4(b1) ( Z =2 )測(cè)得： E298K = 1.1030V E313K = 1.0961V計(jì)算： 298K時(shí)： rGm rHm rSm QR1rrr1r114r1298r143983131030. 10961. 12983134 .23946.269 .21246.26)8878(2988878)106 . 4(965002)(9 .2121030. 1965002106 . 4)(298313molKJSTGHmolKJSTQm

21、olKJZFSmolKJZFEGKVmmmmRPTEmKmEEPTEKK解：解：6.9 原電池的基本方程原電池的基本方程能斯特方程能斯特方程反應(yīng)：反應(yīng)：aA + bB l L + mM LMrmrmABrmrmln lmabaaGGRTaaGzFEGzFE 等溫方程：等溫方程：298.15K:BBB0.05916lgEEaz BBBlnRTEEazF (Nernst方程方程)電池反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，電池反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，E = 0：lnRTEKzF (由由E 可求可求K )E是強(qiáng)度量是強(qiáng)度量：例：例：(1) Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu (2) 2Zn + 2Cu2+ 2Zn2+ + 2C

22、u2+2+2+1/2CuZn1ZnCu22CuZn222ZnCuln2ln4ooaaRTEEFaaaaRTEEFaa E1=E26.10 6.10 電極電勢(shì)和電池的電動(dòng)勢(shì)電極電勢(shì)和電池的電動(dòng)勢(shì)1. 1. 電極電勢(shì)電極電勢(shì)電極電勢(shì)電極電勢(shì)E(電極電極)是利用下列電池的電是利用下列電池的電動(dòng)勢(shì)定義的：動(dòng)勢(shì)定義的：(陽(yáng)陽(yáng))Pt|H2(g,100kPa)|H+a(H+)=1給定電極給定電極(陰陰)例：例：Zn2+ Zn標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)氫電極規(guī)定：規(guī)定：E(氫氫)0還原電極電勢(shì)還原電極電勢(shì)規(guī)定：規(guī)定：E (Zn2+ Zn )0 陽(yáng)：陽(yáng)： H2 2H+ + 2e 陰：陰： Zn2+ + 2e- Zn H2

23、+ Zn2+ Zn + 2H+2+2+2Zn(ZnZn)(ZnZn)Znln2aRTEEFa 氧化態(tài)氧化態(tài) + ze- 還原態(tài)還原態(tài) 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)按按 Nernst 方程：方程：電極電極電極電極電極BBOBlnazFRTEE標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì) E (電極電極)：電極中各組分均電極中各組分均 處在各自的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的電極電勢(shì)處在各自的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的電極電勢(shì)還原電極電勢(shì)的高低，為該電極氧化態(tài)物還原電極電勢(shì)的高低，為該電極氧化態(tài)物質(zhì)獲得電子被還原成還原態(tài)物質(zhì)這一反應(yīng)質(zhì)獲得電子被還原成還原態(tài)物質(zhì)這一反應(yīng)趨向大小的量度趨向大小的量度由任意兩個(gè)電極構(gòu)成的電池，電動(dòng)勢(shì)由任意兩個(gè)電極構(gòu)成的電池，電動(dòng)

24、勢(shì) E=E右右 - E左左 E為正值，表示電池反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行為正值，表示電池反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行2. 電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算1) 根據(jù)電極反應(yīng)，分別計(jì)算電極電勢(shì)根據(jù)電極反應(yīng)，分別計(jì)算電極電勢(shì)E右右、E左左 E = E右右E左左2) 根據(jù)電池反應(yīng)，由根據(jù)電池反應(yīng)，由Nernst方程計(jì)算方程計(jì)算(提倡提倡)： 首先查表計(jì)算：首先查表計(jì)算：E E 右右 E 左左 然后將然后將E 和各組分活度代入和各組分活度代入Nernst方程，方程， 即可算得即可算得E（P301例）例）3. 液體接界電勢(shì)液體接界電勢(shì) 液體接界電勢(shì)為兩種不同溶液的界面液體接界電勢(shì)為兩種不同溶液的界面 上存在的電勢(shì)差上存在的電勢(shì)差 由溶液

25、中離子擴(kuò)散速度不同引起由溶液中離子擴(kuò)散速度不同引起 消除辦法消除辦法：加鹽橋加鹽橋 （電解質(zhì)的陰、陽(yáng)離子遷移數(shù)應(yīng)接近）（電解質(zhì)的陰、陽(yáng)離子遷移數(shù)應(yīng)接近）常用常用KCl鹽橋：鹽橋：t +(K+) = 0.496 t -(Cl-) = 0.5046.11 6.11 電極的種類(lèi)電極的種類(lèi)金屬電極金屬電極氫電極氫電極氧電極氧電極鹵素電極鹵素電極將某金屬或吸附了某種氣體的惰性金屬將某金屬或吸附了某種氣體的惰性金屬置于含有該元素離子的溶液中構(gòu)成置于含有該元素離子的溶液中構(gòu)成1. 1. 第一類(lèi)電極第一類(lèi)電極2. 2. 第二類(lèi)電極第二類(lèi)電極 金屬金屬- -難溶鹽電極難溶鹽電極 金屬金屬- -難溶氧化物電極難溶氧化物電極 3. 氧化還原電極氧化還原電極 如：如： Fe3+, Fe2+ Pt , Fe3+ + e Fe2+ Co3+, Co2+ Pt , Co3+ + e Co2+特點(diǎn)：特點(diǎn)： Pt 只起輸送電子的作用，參加氧化只起輸送電子的作用，參加氧化 還原反應(yīng)的物質(zhì)都在溶液中還原反應(yīng)的物質(zhì)都在溶液中( (三三) ) 電解和極化電解和極化6.13 分解電壓分解電壓進(jìn)行電解操作時(shí)，使電解質(zhì)能在兩極不斷地進(jìn)進(jìn)行電解操作時(shí)，使電解質(zhì)能在兩極不斷地進(jìn)行分解所需的最小外加電壓即為分解電壓行分解所