物化-第七章--电化学.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上一内容,下一内容,回主目录,返回,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第七章 电化学,2025/10/20 周一,电化学研究对象,电能,化学能,电解,电池,电化学主要是研究,电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律,的科学。,2025/10/20 周一,电化学的用途,电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属；,电解法制备化工原料；,电镀法保护和美化金属；,还有氧化着色等。,电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、,生化和医学等方面都要用不同类 型的化学电源。,电分析 电导分析、电导滴定、电位分析。,生物电化学 电脉冲基因直接导入、电场加速作物生长、癌症的电化学疗法、电化学控制药物释放等。,电化学的用途,2025/10/20 周一,电化学的用途,2025/10/20 周一,2025/10/20 周一,7.1 电解质溶液的导电机理及法拉第定律,电解质溶液的导电机理,电极过程,法拉第定律,电化学过程必须在,电化学池,中实现，总是伴随着,电化学反应,和,化学能和电能,相互转换发生。,原电池：,化学能转化为电能的装置；干电池，蓄电池，燃料电池等,系统对外做电功,2.,电极过程,2025/10/20 周一,2.,电极过程,电解池：,电能转化为化学能的装置；电镀装置，电抛光装置等,外界对系统做电功,2025/10/20 周一,与外电源正极相接，是,正极,。,发生氧化反应，是,阳极,。,电极反应,Cu(,s,)Cu,2+,+2e,-,电极：,与外电源负极相接，是,负极,。,发生还原反应，是,阴极,。,电极反应,Cu,2+,+2e,-,Cu(,s,),电极：,电解池,将,电能,转化为,化学能,的装置,2.,电极过程,2025/10/20 周一,原电池,阳极（负极）：,Zn（s）=Zn,2+,（aq）+2e,-,（,氧化反应）,阴极（正极）：,Cu,2+,（aq）+2e,-,=Cu（s）,（,还原反应）,Zn,Cu,将,化学能,转化为,电能,的装置,2.,电极过程,电化学池中电极命名法,原电池,正极（阴极）：电势较高的电极，发生还原反应电极,负极（阳极）：电势较低的为负极，发生氧化反应电极,电解池,阴极：与外电源负极相连者，发生还原反应电极（还原极）,阳极：与外电源正极相连者，发生氧化反应电极（氧化极）,正“高”负“低”,阳“氧”阴“还”,2.,电极过程,2025/10/20 周一,Z,电极反应的通式：,电极反应的电荷数,两种电化学池的工作特征：电解质溶液中,正负离子分别向两电极定向迁移,，共同负担搬迁电荷的任务；在,两电极上分别发生氧化还原反应。,2.,电极过程,Zn 2e,-,=Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,=Cu,负极（阳极）,正极,（,阴,极）,2H,+,+2e,-,=H,2,2OH,-,-2e,-,=H,2,O+1/2 O,2,阳极,阴,极,2.,电极过程,总电池反应？,总电解反应？,2025/10/20 周一,阳极,：,阴,极,：,总电解反应：,2025/10/20 周一,3.,法拉第定律,Faraday,s Law,在电极界面上发生化学变化物质的质量,与通入的电量成正比。,Q,m,或,Q,n,通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，,在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同,，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。,Michael Faraday（l791-1867),英国著名的自学成才的科学家,2025/10/20 周一,3.,法拉第定律,取电子的得失数为,z,，,通入的电量为,Q,，,当反应进度为,时，,则电极上发生反应的物质的量,为,n=,z,.,F,为,Faraday,常量，其值等于1,mol,元电荷电量,或,电极上发生反应的物质的质量,m,为：,Q-,电量；,F-,法拉第常数（,96500C.mol,-1,),；,n-,物质的量，,z-,反应中电子转移计量数,M-,物质的摩尔质量,3.,法拉第定律,2025/10/20 周一,3.,法拉第定律,F,=,L,e,已知元电荷电量为,=6.02210,23,mol,-1,1.602210,-19,C,=96484.6,C,mol,-1,96500,Cmol,-1,2025/10/20 周一,例题,例题：,通电于 溶液，电流强度 ，,析出 。已知 。,求：,通入电量,；,通电时间 ；,阳极上放出氧气的物质的量。,2025/10/20 周一,例题,解:,2025/10/20 周一,2.,法拉第定律,是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。,该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。,该定律的使用没有什么限制条件。,法拉第定律的意义,2025/10/20 周一,7.2 离子迁移数,离子迁移数的定义,离子迁移数的测定,离子在外电场作用下发生定向运动称为,离子的电迁移,1.,离子的电迁移率和迁移数,溶液导电由阴阳离子共同完成,两者运载能力可能不同,Q=Q,+,+Q,-,(Q,+,Q,-,),I=I,+,+I,-,(I,+,I,-,),2025/10/20 周一,1.,离子的电迁移率和迁移数,把离子,B,所运载的电流与总电流之比称为离子,B,的迁移数（,transfer number）,。,由于正、负离子移动的速率不同，所带的电荷不等，因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。,假定离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只取决于离子迁移的速度，则,2025/10/20 周一,迁移数可表示为：,如果溶液中只有一种电解质，则：,1.,离子的电迁移率和迁移数,2025/10/20 周一,电解质,KCl,KBr,KI,KNO,3,t,+,0.4902,0.4833,0.4884,0.5084,电解质,LiCl,NaCl,KCl,HCl,t,0.6711,0.6080,0.5098,0.1749,表,7,.2,共存离子对迁移数的影响,2025/10/20 周一,离子的迁移数,t,主要取决于离子在电场中运动的速率,v,v,用公式表示为：,E,为电场强度,u,+,和,u,分别称为正、负离子的,电迁移率,，又称为离子淌度（,ionic mobility），,即相当于单位电场强度时离子迁移的速率。单位是 。,电迁移率的数值与离子本性、溶剂性质、温度等因素有关，可以用界面移动法测量。详见表,7.2.1,1.,离子的电迁移率和迁移数,设想在两个惰性电极之间有想象的平面,AA,和,BB,，,将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未通电前，各部均含有正、负离子各,5,mol,，,分别用+、-号代替。,1.,离子的电迁移率和迁移数,设离子都是一价的，当通入,4 mol,电子的电量时，阳极上有,4 mol,负离子氧化，阴极上有,4 mol,正离子还原。,两电极间正、负离子要共同承担,4 mol,电子电量的运输任务。,现在离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只,取决于离子迁移的速度,。,1.,离子的电迁移率和迁移数,1,）,设正、负离子迁移的速率相等，则导电任务各分担,2 mol,，在假想的,AA,，,BB,平面上各有,2 mol,正、负离子逆向通过。,当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同，但比原溶液各少了,2 mol,而,中部溶液浓度不变,。,2,）,设正离子迁移速率是负离子的三倍，则正离子导,3 mol,电量，负离子导,1 mol,电量。在假想的,AA,BB,平面上有,3 mol,正离子和,1,mol,负离子逆向通过。,通电结束，阳极部正、负离子各少了,3 mol,，阴极部只各少了,1 mol,，而,中部溶液浓度仍保持不变,。,1.,离子的电迁移率和迁移数,2025/10/20 周一,2.,离子迁移数的测定,电极反应和离子迁移,，都会改变两个电极附近的电解质浓度，据此特点，,可进行离子迁移数计算,。,2025/10/20 周一,2.,离子迁移数的测定,(1)Hittorf,法,在,Hittorf,迁移管中装入已知浓度的电解质溶液，接通稳压直流电源，这时电极上有反应发生，正、负离子分别向阴、阳两极迁移。,小心放出阴极管,（,或阳极管）溶液，称重并进行化学分析，根据输入的电量和极区浓度的变化，就可计算离子的迁移数。,通电一段时间后，电极附近溶液浓度发生变化，中部基本不变。,2025/10/20 周一,2.,离子迁移数的测定,2025/10/20 周一,2.,离子迁移数的测定,Hittorf,法中必须采集的数据：,1),通入的电量,，由库仑计中称重阴极质量的增加而得，例如，银库仑计中阴极上有,0.0405,g Ag,析出，,2),电解前含某离子的物质的量,n,(,起始）,。,3,)电解后含某离子的物质的量,n,(,终了）,。,4,),写出电极上发生的反应,，判断某离子浓度是增加了、减少了还是没有发生变化。,5,)判断离子,迁移的方向,。,2025/10/20 周一,希托夫法具体应用计算，详见,p305,例题,7.2.1,2025/10/20 周一,7.3,电导、电导率和摩尔电导率,电导、电导率、摩尔电导率的定义,电导的测定,摩尔电导率与浓度的关系,离子独立移动定律和离子的摩尔电导率,电导测定的一些应用,2025/10/20 周一,1.,定义,(1),电导（,electric condutance,）,电导是电阻的倒数，单位为 或 。,电导 与导体的截面积成正比，与导体的长度成反比：,2025/10/20 周一,1.,定义,(2),电导率（,electrolytic,conductivity,）,因为,比例系数,称为电导率。,电导率相当于单位长度、单位截面积导体的电导，单位是,S,m,。,电导率也就是电阻率的倒数：,强酸、强碱的电导率较大，其次是盐类，它们是强电解质；而弱电解质的较小。,它们的共同特点是：,电导率随电解质的,物质的量浓度,的增大而增大，经过极大值后则随物质的量浓度的增大而减小。,原因？,离子数目 静电作用,电导率与浓度的关系,2025/10/20 周一,2025/10/20 周一,1.,定义,(3),摩尔电导率（,molar conductivity,）,摩尔电导率单位浓度的电导率。即：,1,mol,电解质的溶液在单位距离的两个平行电导电极之间，所具有的电导称为摩尔电导率,m,，,单位 。,-,含有,1,mol,电解质的溶液,的体积，单位为 。,2025/10/20 周一,1.,电导、电导率、摩尔电导率,摩尔电导率常用来比较电解质的导电能力,注意：,为了防止混淆，必要时在 后面要注明所取的基本单元。,基本单元有两种选法,或,对 溶液,电解质的摩尔电导率的大小,与所选物质的基本单元有关。,2025/10/20 周一,7.3,电导、电导率、摩尔电导率,基本单元的选取在计算摩尔电导率时要与浓度一致,2025/10/20 周一,电导的测定,实际就是电阻的测定,常用的韦斯顿电桥如图所示。,AB,为均匀的滑线电阻,I,是频率,1000,Hz,左右的高频交流电源，,G,为耳机或阴极示波器。,M,为放有待测溶液的电导池,为可变电阻，并联一个可变电容,F,用来,调节与电导池实现阻抗平衡,为待测电阻,2.,电导的测定,2025/10/20 周一,2.,电导的测定,接通电源后，移动,C,点，使,DGC,线路中无电流通过，这时,D，C,两点电位降相等，电桥达平衡。,I,1,R,3,=I,2,R,1,I,2,R,X,=I,1,R,4,I,1,I,2,2025/10/20 周一,2.,电导的测定,因为两电极间距离 和镀有铂黑的电极面积 无法用实验测量，通常用,已知电导率,的,KCl,溶液注入电导池，测定电阻后得到 。然后用这个电导池测未知溶液的电导率。,电导池系数 单位是 。,2025/10/20 周一,例题：,25,时，在某电导池中充以,0.01 mol,dm,3,的,KCl,水溶液，测得其电阻为,112.3,，若改充以同样浓度的溶液,x,，测得其电阻为,2184,，计算：,（,1,）电导池常数,K,(,l,/,A,),；,（,2,）溶液,x,的电导率；,（,3,）溶液,x,的摩尔电导率（水的电导率可以忽略不计）。,（已知：,25,时,0.01 mol,.,dm,3,KCl,水溶液的电导率,=0.14114 S,m,1,。）,2025/10/20 周一,2025/10/20 周一,摩尔电导率与溶液浓度的关系,由于溶液中导电物质的量已给定，都为,1,mol,，,所以，当,浓度降低,时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的,摩尔电导率必定升高,。,不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。,3.,摩尔电导率与浓度的关系,2025/10/20 周一,强电解质,摩尔电导率与溶液浓度的关系,A,是与电解质性质有关的常数,3.,摩尔电导率与浓度的关系,德国科学家,科尔劳施,总结的经验式为：,2025/10/20 周一,弱电解质,摩尔电导率与溶液浓度的关系,随着浓度下降,，开始升高不显著,浓度下降到很小时,，随浓度变化很快,但不成线性关系,弱电解质无限稀释的摩尔电导率,不能用外推法得到,3.,摩尔电导率与浓度的关系,2025/10/20 周一,科尔劳施根据大量实验事实总结出：,4.,离子独立运动定律和离子摩尔电导率,2025/10/20 周一,4.,离子独立运动定律和离子摩尔电导率,离子独立运动定律,:,无论是强电解质还是弱电解质，在无限稀薄时，离子间的相互作用均可忽略不计，离子彼此独立运动，互不影响。因而电解质的摩尔电导率为正、负离子摩尔电导率之和。,由此可知，一定温度、一定溶剂中，只要是极稀溶液，同种离子的摩尔电导率为定值，与共存的反离子无关。,如,HCl,、,HAc,水溶液,(298K),，,(H,+,),都相同。,科尔劳施离子独立移动定律,2025/10/20 周一,例题,例题 已知25时，,(NaAc)=91.010,-4,S,m,2,mol,1,，,(HCl)=426.210,-4,S,m,2,mol,1,，,(NaCl)=126.510,-4,S,m,2,mol,1,，,求25时,(HAc)。,2025/10/20 周一,解：根据离子独立运动定律：,例题,=(426.3+91.0,126.5)10,4,S,m,2,mol,1,=390.710,4,S,m,2,mol,1,2025/10/20 周一,4.,离子独立运动定律和离子摩尔电导率,对于强电解质，在浓度不太大时近似有,(2)无限稀释时离子的摩尔电导率,离子的导电能力越强，则其转达输的电量越多。于是,2025/10/20 周一,5.,电导测定的应用,(,1,)计算弱电解质的解离度和解离常数,设弱电解质,AB,解离如下：,=,2025/10/20 周一,5.,电导测定的应用,（,2,）计算难溶盐的溶解度,a,难溶盐饱和溶液的浓度极稀，可认为 ，的值可从离子的无限稀释摩尔电导率的表值得到。,运用摩尔电导率的公式就可以求得难溶盐饱和溶液的浓度 。,b,难溶盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不能忽略，所以：,2025/10/20 周一,例7.3.2 根据电导的测定得出25时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41,10,4,Sm,1,。,已知同温度下配制此溶液所用的水的电导率为1.60,10,4,Sm,1,。,试计算25 时氯化银的溶解度。,例题,解：,（溶液）=,（,AgCl）,+,（,H,2,O）,即：,（,AgCl）=,（溶液）,（,H,2,O）,=(3.41,10,4,1.60,10,4,)Sm,1,=1.81,10,4,Sm,1,2025/10/20 周一,例题,所以氯化银的溶解度：,2025/10/20 周一,5.,电导测定的应用,（3）检验水的纯度,纯水本身有微弱的解离，和 的浓度近似为 ，查表得 ，,这样，纯水的电导率应为,事实上，水的电导率小于 就认为是很纯的了，有时称为,“,电导水,”,，若大于这个数值，那肯定含有某种杂质。,2025/10/20 周一,7.4 电解质的平均离子活度因子及极限公式,平均离子活度和平均离子活度因子,离子强度,德拜-休克尔极限公式,2025/10/20 周一,1.,平均离子活度和平均活度因子,电解质化学势的表达式,强电解质溶解后全部变成离子。为简单起见，先考虑,1-1,价电解质，如,HCl,，,2025/10/20 周一,1.,平均离子活度和平均活度因子,对任意价型电解质,整体电解质的活度与阴、阳离子活度之间的关系式,2025/10/20 周一,平均离子活度,平均离子活度系数,平均离子质量摩尔浓度,2025/10/20 周一,1.,平均离子活度和平均活度因子,从电解质的 求,对,1-1,价电解质,2025/10/20 周一,1.,平均离子活度和平均活度因子,平均离子活度,平均离子活度系数,平均离子质量摩尔浓度,2025/10/20 周一,例题,例:电解质,NaCl、K,2,SO,4,水溶液的质量摩尔浓度均为,b,，,正、负离子的活度因子分别为,+,和,。,(i),写出各电解质平均离子活度因子,与,+,及,的关系；,(,ii),用,b,及,表示各电解质的离子平均活度,a,及电解质活度,a,B,。,2025/10/20 周一,例题,解：（,i）,2025/10/20 周一,例题,例题,2025/10/20 周一,H,2,SO,4,水溶液的质量摩尔浓度为,b,，,正、负离子的活度因子分别为,+,和,用,b,+,和,表示电解质活度,a,B,2025/10/20 周一,2.,离子强度,是离子的真实浓度，若是弱电解质，应乘上电离度。,Z,B,是离子的电荷数，的单位与 的单位相同。,从大量实验事实看出，,影响离子平均活度系数,的主要因素是离子的浓度和价数，,而且价数的影响更显著。,1921,年，,Lewis,提出了离子强度的概念。,2025/10/20 周一,例题,例题：分别计算,b,=0.500molkg,-1,的,KNO,3,、K,2,SO,4,和,K,4,Fe(CN),6,溶液的离子强度。,解：,KNO,3,K,+,+,NO,3,2.,离子强度,2025/10/20 周一,Al,2,(SO,4,),3,水溶液的质量摩尔浓度为,b,，,用,b,表示溶液的离子强度,I,解：,b,+,=2b Z,+,=+3,b,-,=3b Z,-,=-2,I=(2b*3,2,+3b*2,2,)=15b,3.,德拜,-,休克尔极限公式,2025/10/20 周一,强电解质在稀溶液范围完全电离，电离后离子间主要作用力是静电库仑力；（,电解质溶液与理想溶液偏差的原因,）,提出离子氛概念,推导出德拜-休克尔极限公式,2025/10/20 周一,3.,德拜,-,休克尔极限公式,(1)离子氛,若中心离子取正离子，周围有较多的负离子，部分电荷相互抵消，但余下的电荷在距中心离子 处形成一个球形的负离子氛；反之亦然。一个离子既可为中心离子，又是另一离子氛中的一员。,这是,德拜,-休克尔理论中的一个重要概念。他们认为在溶液中，每一个离子都被反号离子所包围，由于正、负离子相互作用，使离子的分布不均匀。,2025/10/20 周一,3.,德拜,-,休克尔极限公式,2025/10/20 周一,3.德拜-休克尔极限公式,(2)德拜-休克尔根据离子氛的概念，并引入若干假定，推导出,强,电解质,稀,溶液中离子活度系数 的计算公式，称为德拜-休克尔极限定律。,是,i,离子的电荷，是离子强度，是与温度、溶剂有关的常数，水溶液的 值有表可查。,由于单个离子的活度系数无法用实验测定来加以验证，这个公式用处不大。,2025/10/20 周一,3.,德拜,-,休克尔极限公式,德拜-休克尔极限定律的常用表示式：,这个公式只适用于强电解质的稀溶液、离子可以作为点电荷处理的体系。,式中,为离子平均活度系数。用电动势法可以测定 的实验值。,A=0.509(mol.kg,-1,),-0.5,2025/10/20 周一,3.,德拜,-,休克尔极限公式,2025/10/20 周一,7.5,可逆电池及其电动势的测定,可逆电池,韦斯顿标准电池,电池电动势的测定,电池反应的,2025/10/20 周一,1.,可逆电池,条件：(1)化学反应可逆 (2)能量变化可逆,原电池 电解池,1.,可逆电池,2025/10/20 周一,丹聂耳电池,双液电池,阳极（负极）：,阴极（正极）：,电池反应：,电池电动势,E=E,正,-E,负,2025/10/20 周一,1.,可逆电池,放电反应：,充电反应：,电解池,阴极：,阳极：,原电池,阳极：,阴极：,2025/10/20 周一,1.,可逆电池,放电,充电,不可逆电池：,2025/10/20 周一,1.,可逆电池,1）负极（阳极）在左边。,2）正极（阴极）在右边。,3）,注明物态：气体（压力），溶液（浓度），一般略去金属的物态。,4）相界面用“,”,表示，“”表示盐桥，两个液接界面用“”表示。,Zn|ZnSO,4,(1mol/kg)CuSO,4,(1mol/kg)|Cu,例如：,电池的图式：,2025/10/20 周一,1.,可逆电池,Pt|H,2,(,p,)|HCl(aq)|AgCl(s)|Ag,注意：,又如：,2025/10/20 周一,2.,韦斯顿标准电池,2025/10/20 周一,2.,韦斯顿标准电池,电池反应：,阳极：,Cd(,汞齐,)+,SO,4,2-,+8/3,H,2,O(l)CdSO,4,8/3H,2,O(s)+2e,-,阴极：,Hg,2,SO,4,(s)+2e,-,2Hg(l)+SO,4,2-,净反应：,Cd(,汞齐,),+Hg,2,SO,4,(s),+8/3,H,2,O(l)Hg(l)+CdSO,4,8/3H,2,O(s),优点：电动势稳定，随温度改变很小。,2025/10/20 周一,3.,电池电动势的测定,自学,2025/10/20 周一,7.6,原,电池热力学,由电动势计算电池反应的,r,G,m,由,电动势,的温度系数计算,r,S,m,由电动势和,电动势,的温度系数计算,r,H,m,计算原电池可逆放电时的反应热,2025/10/20 周一,电化学与热力学的联系,桥梁公式:,2025/10/20 周一,1.由电动势计算电池反应的,r,G,m,若电池可逆放电，可逆电功等于电动势与电量的乘积：,可逆电池的电能,来源于化学反应的,吉布斯函数改变,2025/10/20 周一,H,2,()+Cl,2,()2H,+,(,a,+,)+2Cl,-,(,a,-,),1/2H,2,(,)+1/2Cl,2,(,)H,+,(,a,+,)+Cl,-,(,a,-,),1.由电动势计算电池反应的,r,G,m,思考：,与化学计量式有关，电动势,E,的大小与计量式有关吗？,电池电动势,E,是,强度量！,2025/10/20 周一,2.由电动势的温度系数计算电池反应的,r,S,m,为原电池电动势的温度系数,恒压,应用化学反应,测出温度系数,2025/10/20 周一,3,.由电动势的温度系数计算电池反应的,r,H,m,2025/10/20 周一,4.,计算原电池可逆放电时的反应热,0，,Q,r,=0，,电池不吸热也不放热,0，,Q,r,0，,电池从环境吸热,0，,Q,r,0,E,(,电极),a,1,电池反应：,Ag,+,(,a,2,),Ag,+,(,a,1,),浓差电池,2025/10/20 周一,1.,原电池设计举例,电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从高浓度向低浓度的迁移。,电池标准电动势,浓差电池的特点：,2025/10/20 周一,1.,原电池设计举例,测离子平均活度系数,g,和,b,已知，测定,E,，,可求出,g,2025/10/20 周一,例题,解：查表可得,E,AgCl(s)|Ag=0.2224 V,E,=,E,AgCl(s)|Ag,E,H,+,|H,2,(g)=(0.2224,0)V,=0.2224 V,b,2025/10/20 周一,例题,b,2025/10/20 周一,7.10 分解电压,在大气压力下于,l molm,3,盐酸溶液中放入两个铂电极，将这两个电极与电源相连接。如图：,分解电压,氯气,氢气,2025/10/20 周一,7.11 极化作用,电极的极化,极曲线的测定方法,电解池与原电池的差别,2025/10/20 周一,1.电极的极化,电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。,超电势,=|,E,E,平,|,（1）浓差极化,以,Zn,2+,的阴极还原为例,在电流通过电极时，,Zn,2+,沉积到电极上，电极附近浓度降低，故,E,E,平,。搅拌可减小浓差极化。,（2）电化学极化,当电流通过电极时，由电极反应速率的限制，外电源供给的电子,Zn,2+,来不及还原，,E,E,平,。,2025/10/20 周一,2.极化曲线的测定方法,阴极极化曲线,测定极化曲线的装置,2025/10/20 周一,2.极化曲线的测定方法,阴,=,E,阴,平,E,阴,同样测定阳极化曲线,阳极极化曲线,氢超电势,=,a+b,lg,J,塔费尔公式,阳,=,E,阳,E,阳,平,2025/10/20 周一,3.电解池与原电池极化的差别,2025/10/20 周一,7.12 电解时的电极反应,对于在阳极、阴极均有多种反应可以发主的情况下，在电解时，,阳极上,总是极化电极电势,最低的,反应优先进行，,阴极上,总是极化电极电势,最高的,反应优先进行。,E,E,阴,2,E,阴,1,E,阳,2,E,阳,1,阴,=,E,阴,平,E,阴,故,E,阴,=,E,阴,平,阴,阳,=,E,阳,E,阳,平,E,阳,=,E,阳,平,+,阳,2025/10/20 周一,7.12 电解时的电极反应,例如：用,Zn,电解,ZnSO,4,(,a,=1),溶液，,若某电流密度下氢气在,Zn,上的超电势为0.7,V，,结果有,E,E,阴,H2,E,阴,Zn,阴,=,E,阴,平,E,阴,故,E,阴,=,E,阴,平,阴,所以阴极上,Zn,2+,还原析出。,2025/10/20 周一,作业：,p355,7.7,7.11，7.14，7.16,7.19,电化学内容关联,重要公式：（,1,）电解质溶液,重要公式：（,2,）,可逆电池,