6 4- (a)｜Pt 电极反应.PPT

第六章 电化学 引 言 Part I 电解质溶液 Part II 可逆电池电动势 Part III 不可逆电极过程 Part I 电解质溶液 §6-1 第二类导体的导电特点 §6-2 第二类导体的导电能力 §6-3 电解质溶液的活度 6-3-1 问题的特殊性 6-3-2 基本关系式 强电解质B，设其化学式： 则： 由活度定义可得： 离子的平均活度和平均活度系数 定义： 则： a、 a+、a-如何用实验数据表达？ 的获得： （1）实验测定（查手册）： 德拜-休克尔(Debye-Hückel）极限定律 只适用于很稀(一般 m0.01～0.001mol·kg-1）的电解质溶液。 举例 用德拜－休克极限公式计算298K时0.01mol.kg-1的NaNO3和0.001 mol.kg-1的Mg(NO3)2的混合溶液中Mg(NO3)2的平均活度系数。 答案 Part II 可逆电池电动势 §6-4 可逆电池的构成 §6-5 可逆电池热力学 §6-6 电动势的产生机理 §6-7 氢标电极电势 §6-8 各类电池电动势的计算 §6-9 电动势测定的应用 6-4-1 可逆条件 1、电极及电池的化学反应本身必须是可逆的 。 可逆条件 2、电池的工作条件是可逆的(处于或接近于平衡态，即没有电流通过或通过的电流为无限小)。 注意：只有满足上述两条件，电池反应可逆，能量可逆，方为可逆电池，才能用热力学方法研究------ Question 1 Question 2 研究可逆电池的重要意义 （1）揭示一个原电池把化学能转变为电能的最高限度； （2）可利用可逆电池来研究电化学系统的热力学，即电化学反应的平衡规律。原电池的电动势就是指可逆电池的电动势。 Question 可逆电池中的反应都是在等温等压下进行的，因此ΔG=0。 6-4-2 可逆电极分类 1、第一类 2、第二类 3、第三类 金属、类金属电极 （1）金属电极 Zn(s) ｜ Zn2＋(a) ， Ag(s) ｜ Ag＋(a) ， Cu(s) ｜ Cu2+(a) 等。 电极反应：Mz+(a)+ze-→M （2）类金属电极 Pt， H2(p) ｜ H+(a) (氢电极) Pt，Cl2(p)｜Cl-(a) (氯电极) Pt，O2(p)｜OH-(a) (氧电极) Pt｜Br2(l)｜Br-(a) Pt｜I2(s)｜I-(a) 氢电极 难溶盐：M(s)｜M的难溶盐(s)｜该盐阴离子 （1）甘汞电极 Hg(l)，Hg2Cl2(s)｜Cl-(a) 电极反应为： Hg2Cl2(s)+2 e-→2Hg(l)+2Cl-(a) 示意图 （2）Ag-AgCl电极 Ag(s)，AgCl(s)｜Cl-(a) 电极反应： AgCl(s)+e → Ag(s)+Cl-(a) （3）难溶氧化物电极 Hg(l)，HgO(s)｜OH-(a)， Hg(l)，HgO(s)｜H+(a) Sb(s)，Sb2O3(s)｜OH-(a)等 电极反应：　　　　　　　　　 HgO(s)+H2O(l)+2 e-→Hg(l)+2OH-(a)HgO(s)+2H +(a)+2 e-→Hg(l)+ H2O(l)(a)Sb2O3(s)+3H2O(l)+6 e-→2Sb(s)+6OH-(a) 氧化还原电极 Fe3+(a)｜Fe2+(a)｜Pt，Tl3+(a)｜Tl+(a)｜Pt，MnO4-(a)｜MnO42-(a)｜Pt， Fe(CN) 63-(a)｜Fe(CN)64-(a)｜Pt 电极反应： Fe3+(a)+ e-→Fe2+(a)Tl3+(a)+2 e-→Tl+(a) MnO4-(a)+ e-→MnO42-(a) Fe(CN）63-(a)+ e-→Fe(CN）64-(a) 6-4-3 电池的书写方式 1、电池符号 电池符号书写规则 （1）左负右正 ； “口诀二” （2）界面用“｜” 或“，”； （3）盐桥用“｜｜”； （4）气体电极加惰性物质做导体； （5）离子或电解质溶液应标明活度，气体应标明压力，纯液体或纯固体应标明相态。 电池与反应的互译 处理电化学平衡问题时，有两点十分重要： （1）电池已知，写出电池反应； （2）反应已知，设计电池。 写出下列电池所对应的化学反应 将下列化学反应设计成电池 2、关于电动势正负号的规定 “口诀三”： “ΔG负，E正； ΔG正，E负。” E正负的实际意义： E+：向外提供电能； E-：外对内提供电能。 注意：实际上测定的原电池的E不可能小于0，只有在纸面上讨论化学反应如何安排在电池中进行时才有E0的情况。 丹尼尔电池 Zn(s)｜ZnS