06电化学3全解.ppt

* ２.测定极化的方法 影响?的因素： 电极材料及表面处理状态 J T 电解质种类、浓度 溶液中的其他物质 塔费尔经验式：氢的超电势 ? = a + blg(J/[J]) * 电解池 ３ 电解池与原电池极化的差别 * 原电池 * 电解池 原电池 * 内容小结 1.可逆电池 电极过程可逆;液体接界处离子的扩散可逆。 2.原电池热力学 3.能斯特方程 * 4.氢标电极电势 指定电极(标准状态)(+ 5.电极电势的Nernst方程 * 电极的种类（P180) Types of Electrodes * 1. 第一类电极 (1)金属电极 构成要素：金属 + 含有该金属离子的溶液 电极符号： 电极反应： Zn2+|Zn : Zn2++2e-?Zn * (2)气体和卤素电极 构成要素：气体 + 含有该元素离子的溶液+惰性金属 电极符号： Cl-| Cl2|Pt : Cl2(g)+2e-?2Cl- * 例1 在酸性介质中: 在碱性介质中: 氧电极 在酸性介质中: 在碱性介质中: 氢电极 * 例: 求水的离子积 * * 2. 第二类电极 构成要素： 金属 + 该金属的难溶盐 + 含有该难溶盐负离子的溶液 电极符号： （1）金属-难溶盐电极 Metal – insoluble – salt electrodes * 甘汞电极 　　甘汞电极的电极电势在温度恒定下只与溶液中氯离子的活度有关 * * 优点：容易制备，电极电势稳定，常可用做参比电极。 按照甘汞电极中KCl 溶液浓度的不同，常使用如下三种甘汞电极： * 氯化银电极 * （2）金属-难溶氧化物电极 Metal-insoluble-oxide electrodes 构成要素： 金属 + 该金属的难溶氧化物 + 含有OH-（或H+）的碱性（或酸性）溶液 电极符号： 优点：锑-氧化锑电极为固体电极，应用起来很方便。但不能用于强酸性溶液中。 在酸性溶液中: H+, H2O| Sb2O3 (s)| Sb 电极反应： Sb2O3 (s) + 6H+ + 6e– ? 2Sb + 3H2O 在碱性溶液中: OH –, H2O| Sb2O3 (s)| Sb 电极反应： Sb2O3 (s) + 3H2O + 6e – ? 2Sb + 6OH– * 3.氧化-还原电极 Oxidation – reduction electrodes 构成要素：同一元素的不同氧化态离子 + 惰性金 属 (通常为铂片,只起传导电子的作用) 电极符号： 电极反应: * 例：铅蓄电池 Pb?PbSO4(s)?H2SO4(b)?PbSO4(s)?PbO2(s) 在0 ~ 60 oC范围内E/V=1.9174+5.61?10-5 t/ oC +1.08?10-8t2/ oC2 25 oC上述电池的标准电动势为2.041V. 1）试写出电极反应及电池反应 2）求浓度为1mol?kg-1 H2SO4的??、a? 及a 3）求电池反应的?rGm、?rSm、?rHm及可逆热Qr 解：1）阳极：Pb(s) + SO42- ? PbSO4(s) + 2e 阴极: PbO2(s) + SO42- + 4H+ + 2e ? PbSO4(s) +2H2O 电池反应: Pb(s) + PbO2(s) +2SO42- + 4H+ ? 2 PbSO4(s) +2H2O 电池反应: Pb(s) + PbO2(s) +2H2SO4(b) ? 2 PbSO4(s) +2H2O * 2） * 3) * 1.电极浓差电池 气体电极浓差 第八节 浓差电池 浓差电池—— 由于阴、阳极反应物浓度差 别而产生电动势的电池 * 1.电极浓差电池 汞齐电极浓差 * 2.溶液浓差电池 * 第十节 电极的极化和超电势 * 一、分解电压 进行电解操作时，使电解质能在两极不 断 地进行分解所需的最小外加电压。 * 阴极(-) 阳极(+) 电解池反应: * E外 E外 = E电池 － dE E外 = E电池 ＋ dE 当外加电压等于分解电压时，两极的电极电势分别称为某物质的析出电势。 * 若外加电压大于分解电压，则电流： I = ( V – Emax) /R ，R 指电解池电阻。 电解质 浓度 c / mol · dm-3 电解产物 E分解 /V E理论/ V HCl 1 H2 + Cl2 1.31 1.37 HNO3 1 H2 + O2 1.6