7第七章电化学教程.ppt

第七章 电 化 学 ;研究电能和化学能相互转化规律的科学 三部分： 电解质溶液：（§7.1 --§7.4） 原电池： （§7.5 --§7.9） 电解和极化：（§7.10--§7.12）;（一）电解质溶液;§7.1 电解质溶液的导电机理及法拉第定律;电极反应:电极上进行的得失电子的反应 阳极: 发生氧化反应的电极 阴极: 发生还原反应的电极 电池反应: 两个电极反应的总和;2.法拉第 (M.Faraday) 定律 描述：通过电极的电量与发生电极反应的物质的量 之间的关系;例：电解AgNO3: 1molF电量通过，析出1molAg 电解CuSO4: 1molF电量通过，析出0.5molCu;小 结;§7.2 离子的迁移数;u -- 电迁移率(亦称为离子淌度) 电场强度 E = 1V/m时运动速度;通电前(a): 各区均含有6mol阴离子(-)和阳离子(+) 通电4molF : 电极反应(b)：阴、阳极分别发生4mol电子还原及氧化反应 溶液中(c)：若υ+=3υ- 中间区电解质物质的量维持不变 阴极区电解质物质的量减少1mol 阳极区电解质物质的量减少3mol;阴，阳离子运动速度的不同 阴，阳离子迁移的电量不同 离子迁出相应电极区物质量的不同;2. 离子迁移数的测定方法; 用两个银电极电解AgNO3水溶液。在电解前，溶液中每1kg水含43.50mmol AgNO3。实验后，银库仑计中有0.723mmol的Ag沉积。由分析得知，电解后阳极区有23.14g水和1.390mmol AgNO3。试计算t（Ag+）及t（NO3-）。;解：电极反应为： 阳极 Ag→Ag++e- 阴极 Ag++e- →Ag 假定:通电前后阳极区水量不变 电解前阳极区23.14g水对应AgNO3的量为： n(原有)＝(43.50mmol/1000g)?23.14g=1.007 mmol 银库仑计有0.723 mmol Ag沉积，则阳极必有相同数量的Ag溶解进入溶液。 对阳极区Ag+进行衡算有： n(原有) + n(溶解) -n(迁出) = n(现有) n(迁出)=(1.007+0.723-1.390)mmol=0.340 mmol t（Ag+）=0.340/0.723=0.470 t（NO3-）=1- t（Ag+）=0.530;迁移数的测定方法;小 结;§7.3 电导，电导率和摩尔电导率;(2)电导率(κ): 相距1m, 面积1m2 两个平行板电极 间充满电解质溶 液时的电导. 单位为 S.m-1; (3)摩尔电导率(Λm): 溶液的电导率与其浓度之比 单位为S. m2.mol-1. 反映了1mol电解质在电极间距1m的溶 液中的导电能力;2. 电导的测定; 待测溶液的电导率为： ——Kcell=l/As 为电导池常数，单位为m-1 （ Kcell可用已知电导率的溶液测出);例7.3.1 25℃时在一电导池中盛以浓度为0.02 mol/dm3的KCl溶液，测得其电阻为82.4Ω。若在同一电导池中盛以浓度为0.0025 mol/dm3的K2SO4溶液，测得其电阻为326.0Ω。已知25℃时0.02 mol/dm3的KCl溶液的电导率为0.2768 S/m 。试求：(1) 电导池常数；(2)0.0025 mol/dm3 的K2SO4溶液的电导率和摩尔电导率。;解：(1) 电导池常数 Kcell=l/As =?(KCl).R(KCl) =(0.2768?82.4)m-1 =