09章 可逆电池电动势与其应用.ppt

第 九 章;重要公式:;§1 可逆电池和可逆电极;§1 可逆电池和可逆电极;如何把化学能转变成电能？（构成电池的条件）;常见电池的类型;双液电池;双液电池; 可逆电池是从热力学意义来定义的, 应具备下列两个条件:;化学反应可逆;净反应：; 不可逆电池不能同时满足上两个条件. 其一,充电和放电时电池反应不同。 其二，充放电反应虽是可逆的, 但存在其他不可逆过程，如液体接界处存在不可逆扩散,如Daniell电池：;金属与其阳离子组成的电极 氢电极 氧电极 卤素电极 汞齐电极 ;;;; §2 可逆电池的书写方法及电动势的取号;;;二、 电池反应的“互译”;;电池反应:;电池为:;Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq);净反应：;例如： Zn(s)|Zn2+||Cu2+|Cu(s) Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s) DrGm0，E0; 非自发电池;§3 电动势的测定;一、 电池电动势的测定方法; 设计思想: 被测电池的外电路并联一个反电动势的工作电池, 当二电池电动势相等时,外电路几乎无电流通过,相当于R0在无限大时测定, 此时相互对消, 即可测的被测电池的电动势.;对消法测定电动势的原理图;对消法测电动势的实验装置;二、标准电池;正;其它温度时:;中含镉; 从Hg-Cd相图可知，在室温下，镉汞齐中镉的质量分数在0.05～0.14之间时，系统处于熔化物和固溶体两相平衡区，镉汞齐活度有定值。; §4 可逆电池的热力学;一、 电池电动势与活度的关系—Nernst公式;; 与 所处的状态不同， 处于标准态， 处于平衡态，只是 将两者从数值上联系在一起。;E, K? 和 的值与电池反应的关系;三、; §5 电动势产生的机理; 电池之所以能输出电能, 是由电池内物质的化学能转化而来, 实现这种能量转化的推动力就是电池电动势.;扩散双电层模型; 在金属与溶液的界面上，由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近，相距约一、二个离子厚度称为紧密层；;;二、接触电势（不同金属间形成双电层）;简称液接电势（liquid junction potential）; 盐桥只能降低液接电势，但不能完全消除。; 四、电池电动势的产生; §6 电极电势;1.标准氢电极;2.电极电势;电极电势的大小反映了电极上可能发生反应的次序;E增大;(1) 如Cu电极: 与标准氢电极组成电池为; 当 时, 实测上述电池电动势为0.337V, 且反应是自发的, 则Cu电极的标准电极电势 ; (2) Ag-AgI电极: Ag-AgI电极与标准氢电极组成电池为:;电极电势为:;0.1 0.3337 1.0 0.2801 饱和 0.2412;二级标准电极——甘汞电极;§7 电池分类与电池电动势的计算;一、电池分类（电极反应性质）;2、浓差电池;3、化学电池：化学反应的自由能变化是化学电池电动势的来源。;二、 电池电动势的计算;1、 单液化学电池;净反应;净反应:;3、双重化学电池;4.浓差电池;其电极反应和电池反应为:;注意事项;如: ④ Ag(s)|AgNO3 (a1)|AgNO3 (a2)|Ag (s);Ej —为液接电势.;液体界面间的电迁移（设通过1mol电量）;对1-1价电解质，设：;总电动势 E 与 Ec ，Ej 的关系;§8 标准电极电势间的关系;一、同一金属的不同氧化态的标准还原电势间的关系;求难溶盐AgCl(s)的;设计电池的反应为：;电池Ⅱ:; §9 电动势测定的应用;计算;已知：; 与 所处的状态不同， 处于标准态， 处于平衡态，只是 将两者从数值上联系在一起。;和m已知，测定E，可求出g±;根据Debye-Hückel公式对于1-1价电解质：;觅目酬静加枪烩姬哇篮摊??贮纱獭憨凛菲譬类爸丈婴粉枝消揩沉颐精蛋陆09章 可逆电池电动势与其应用09章 可逆电池电动势与其应用;四、 溶液pH值的测定;通常组成下电池测定溶液的pH值:;2、醌-氢醌电极测pH值;故;3、玻璃电极测pH值;常用已知pH 值的缓冲溶液来标定, 即:;4、溶液pH的操作定义;IUPAC规定了五种溶液的 pH值(参书).; 在保持温度和离子浓度为定值的情况下，将电极电势与pH值的函数关系在图上用一系列曲线表示出来，这种图就称为电势-pH图。; 应用于：1. 离子分