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电化学工程 温度对电导的影响 升高温度，离子迁移速率增大，导电能力加强。 电化学工程 离子本性对电导的影响： 主要是水化离子的半径。半径越大，在溶液中运动速度越小。 水溶液中H+和OH-具有特殊的迁移方式，运动速度比一般离子要大的多。 电化学工程 当量电导（率） 为了简化电导率与浓度的关系，使用当量电导 定义：在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放置含有1 g当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω ·cm2·eg-1。 与 的关系： 与 的关系： 定义：当λ趋于一个极限值λ0时，称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。 当量体积cm3/eq 当量浓度eq/dm3 离子的极限当量电导 电化学工程 电化学工程 离子独立移动定律 当溶液无限稀释时，可以完全忽略离子间的相互作用，此时离子的运动是独立的，这时电解质溶液的当量电导等于电解质全部电离后所产生的离子当量电导之和： 电化学工程 离子淌度 离子淌度 ：单位场强（V/cm）下的离子迁移速度 某种离子在一定的溶剂中，当电位梯度为1伏特/厘米时的迁移速率称为此种离子的淌度，单位是厘米2?秒-1?伏特-1。离子淌度是代表离子迁移速率特征的物理量。 电化学工程 离子迁移数 离子迁移数：某种离子迁移的电量在溶液中各种离子迁移的总电量中所占的百分数。 或 电化学工程 共存离子的影响 电解质 KCl KBr KI KNO3 t+ 0.4902 0.4833 0.4884 0.5084 电解质 LiCl NaCl KCl HCl t– 0.6711 0.6080 0.5098 0.1749 共存离子对迁移数的影响 电化学工程 电解质溶液的活度与活度系数 一. 溶液中的化学等温式 真实溶液中由于存在粒子间的相互作用，为保持公式形式不变，令 不变，引入活度代替浓度。 电化学工程 活度：即“有效浓度” 活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。 规定：活度等于1的状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。 电化学工程 二. 离子活度和电解质活度 电化学工程 三. 离子强度定律 1921年Lewis在研究了不同价型电解质实验数据后总结出一个经验规律：电解质平均活度系数 与溶液中总离子浓度和离子电离（即离子价数）有关，而与离子本性无关。从而提出新的参数—离子强度I： 电化学工程 在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为： 注意：上式当溶液浓度小于0.01mol·dm-3 时才有效。 思考题 电化学工程 例题 电化学工程 电化学工程 电化学工程Electrochemical engineering 任课教师：傅杰 化学工程与工艺教研室 电化学工程 联系方式 办公室：环境学院314，化工教研室 邮箱：fj@djtu.edu.cn 办公电话手机电化学工程 化学 vs. 电化学 化学：研究物质变化及其伴随现象的规律和关系，物质的量(浓度、摩尔)、变化的快慢(速度)、变化的程度(平衡)、变化的条件…. 电化学：电化学是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。 相界面上伴随电子转移的化学变化 电化学工程 绪论 电化学研究对象 电化学科学的应用 电化学发展历史 电解质溶液 电化学基本概念 电化学工程 电压 电势 阳极 阴极 正极 电势差 电位 电流 负极 电解质 极化 双电层 电化学工程 电化学研究对象 不同的导电回路 ： 电子导电回路 Electronic Circuit 电解池 Electrolytic Cell 原电池 Galvanic Cell 电化学工程 电子导电回路 凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的回路称之为电子导电回路。 载流子：自由电子 第一类导体：金属、合金、石墨、某些金属氧化物。 电化学工程 电解池回路 电解池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。 载流子：电子＋离子 两类导体导电方式的转化是通过电极上的氧化还原反应 电化学工程 原电池回路 原电池：将化学能转化为电能的装置。 载流子：电子＋离子 两类导体导电方式的转化是通过电极上的氧化还原反应 电化学工程 阴阳极、正负极 阳极(anode):发生氧化反应（失电子反应）的电极 阴极(cathode):发生还原反应（得电子反应）的电极