北京化工大学材料专业电化学第五章精要.ppt

It’s Over!See you next time 谢谢大家！ * * LOGO * * ● 主讲：熊金平 ● 联系材料科学与工程专业金属模块 电化学原理 Electrochemistry Theory 第五章 不可逆的电极过程 §5-1 不可逆的电化学装置 1)极化现象： 对原电池来说，因电极而引起两极间电位差变小 对电解池来说，因电极而引起两极间电位差变大 2)电化学装置：包含两类导体串联的系统 3)电池两端电位差： 阳极极化曲线：外电流与阳极电极电位的关系曲线 阴极极化曲线：外电流与阴极电极电位的关系曲线 4)电极电位的极化方向 阴极极化：使电位变得更负 阳极极化：使电位变得更正 电极的极化 5）电极的极化 （1）概念：极化电流通过电极时电极电位偏离其 平衡位置的现象。 （2） 阳极极化：有电流通过时，阳极的电极电位 比平衡值正。 阴极极化：有电流通过时，阳极的电极电位 比平衡值负。 （3）极化曲线：以实验测出的电流 与电极电位 的关系作图得出的曲线。 6）稳态极化曲线 （1）稳态：电极上通过的电流及电位皆不随时间而改变的状态，就是认为系统处于稳态。 （2）稳态极化曲线：稳态条件下所测得的电流与电极电位间的关系曲线。 （3）测量方法： 控制电流法（恒电流法） 控制电位法（恒电位法） (1)反应是在两相界面区发生的，反应速度与界面 面积大小和特性有关。 (2)反应速度在很大程度上受电极表面附近薄层中 物质的传质过程影响。 (3)反应与新相（气体，晶体等）生成过程有关。 (4)双层结构与电场的作用。 7）电极反应速度 §5-2 电极过程的特征 1)电极过程：将电流通过电极与溶液界面时所发 生的一连串变化的总和。 2)（导体）电极的作用: 既是传递电子的方法，又是电化学反应的反应地点 3)电极反应特性： 在两类导体界面区发生的电极过程是一种有电子参加的异相氧化还原反应。电极相当于异相反应的催化剂。 4)电极过程可能步骤： (1)液相传质步骤（反应物的传送） (2)电子转移步骤 (3)液相传质步骤（产物传递）或新相生成 §5-3 电极过程的速度控制步骤 1)定义：控制整个电极过程速度的单元步骤 2）过电位 a.特性：控制步骤限制了整个电极过程的反应速 度，为了电极过程得以在所要求上网速 度下进行，必须增加对电极过程的推动 力，即需要一定的过电位。 b.种类： （1）电子转移过电位（电化学过电位）：由于 电子转移步骤控制整个电极过程速度而引 起的过电位。 （2）浓度过电位（浓差过电位）:由于液相传质步骤控制整个电极过程速度而引起的过电位。 （3）反应过电位：由于表面转化步骤为速度控制步骤而引起的过电位。 （4）结晶过电位：由于原子进入电极的晶格存在困难而引起的过电位。