物理化学-第七章.ppt

例：25℃下，电解a±=10-2的ZnSO4溶液，某电流密度下H2(g)在Zn阴极上的超电势为0.70 V。求使H2不析出的pH值(设H2析出的 )？ 电化学的应用 7.12 电解时的电极反应 对电解质水溶液进行电解时，需要施加多大的分解电压，以及在阳极（正极）、阴极（负极）各得到哪种电解产物，是电解时的首要问题。 7.12 电解时的电极反应 7.12 电解时的电极反应 解：条件为 本章重点与难点 1、了解电解质溶液导电机理，理解迁移数，电迁移率，电导率，摩尔电导率的概念，掌握其计算公式； 2、了解离子氛概念和德拜-休克尔极限公式； 3、理解电解质离子平均活度和离子平均活度因子，离子强度的概念及有关计算公式； 4、理解可逆电池的概念，掌握电极电势，电动势的概念，计算公式和电动势测定和应用，掌握可逆电池热力学函数的计算； 5、掌握各种类型电极、电池的特征，学会化学反应与电池互译； 6、理解电极极化，超电势的概念及产生原因，了解电解时的电极反应。 感谢聆听！ Thanks for your time！ 二、电极电势 3、电极电势的能斯特公式 氧化态+ze-→还原态 说明: ①EΘ与浓度无关,和T、物质本性有关； ②由以上公式，查表得EΘ后，与溶液浓度a，温度T，可求出电极电势Ei，进而求出E(电池)=E+ - E- ，即E(电池)=E右 – E左 ； ③任意两电极构成电池时，E大的作为正极（还原极即阴极），E大表示易还原，E小的作为负极（氧化极即阳极），E小表示易氧化。当两电极的浓度相差不大时，可用EΘ确定正负极。 7.7 电极电势和液体接界电势 二、电极电势 4、参比电极——甘汞电极 甘汞电极是由汞、甘汞(Hg2Cl2)和一定 浓度的氯化钾溶液所构成的微溶盐电极。其 构造如图所示 特点:易于制备、使用方便、电势稳定。 7.7 电极电势和液体接界电势 7.8 电极的种类 一、第一类电极 二、第二类电极 三、氧化还原电极 一、第一类电极 1、金属电极 金属置于含该离子的溶液中构成的电极。 Mz+ │ M ： Mz+ + ze- → M 2、卤素电极 吸附了某种卤素气体的惰性金属置于含有该元素离子的溶液中构成。如： Cl-│Cl2│Pt： Cl2(g) + 2e- → 2Cl- 3、氢电极 4、氧电极 7.8 电极的种类 一、第一类电极 - 3、氢电极 酸性氢电极:将镀有铂黑的铂片浸入酸性溶液中，并不断通入氢气 H+│H2 (g ) │Pt： 2H+ + 2e- → H2(g) 298.15K下，EΘ{H+│H2(g)}= 0 V 碱性氢电极:将镀有铂黑的铂片浸入碱性溶液中，并不断通入氢气 H2O,OH-│H2 (g ) │Pt： 2H2O + 2e- → H2(g) +2OH- 298.15K下，EΘ{H2O,OH-│H2}= -0.828 V 4、氧电极 酸性氧电极:将镀有铂黑的铂片浸入酸性溶液中，并不断通入氧气 H2O,H+│O2(g)│Pt： O2(g) + 4H+ + 4e- → 2H2O 298.15K下，EΘ{O2(g)│H2O,H+}= 1.229 V 碱性氧电极:将镀有铂黑的铂片浸入碱性溶液中，并不断通入氧气 H2O,OH-│O2(g)│Pt：O2(g) + 2H2O + 4e- → 4OH- 298.15K下，EΘ{O2(g) │ H2O,OH-}= 0.401 V 7.8 电极的种类 二、第二类电极 1、金属-难溶盐电极 在金属上覆盖一层该金属的难溶盐,然后置于含有与该难溶盐具有相同负离子的溶液中构成的电极。最常用的有银-氯化银