[理学]12-7电化学修改完毕.ppt

21MPG（已上市） 应用了宝马、戴姆勒克莱斯勒和通用共同开发的双模混合动力系统。该车采用了6.0升发动机，300伏电池组，双电机位于变速箱内。燃油经济性比基础车型提高25%，城市工况下燃油经济性提高40%。 奇瑞电力汽车 离子迁移数的定义 例题： P226例3 2.韦斯顿标准电池 2.韦斯顿标准电池 2）从化学反应设计原电池 AgCl(s)→Ag++Cl- (2)负极为Ag(s) ︱Ag+(a1), 电解质为：AgNO3; 正极为AgCl(s)， Ag(s) ︱ Cl- (a2)，电解质为HCl 。 Ag(s)|Ag+(a1)||HCl(a2)|AgCl(s)|Ag(s) 1.由电动势计算电池反应的?rGm 例题：求298 K时，下列电池的温度系数，并计算可逆电池的热效应Qr，m。 Pt|H2(100 KPa) |H2SO4(0.01 M) | O2(100 KPa) |Pt 已知：E=1.228 V, 水的△fHmθ=-2.861×105 J·mol-1 Tafel 公式 极化曲线 极化曲线 原电池与电解池极化的差别 电解时阴极上的竞争反应 电解时阴极上的竞争反应 腐蚀时阴极上的反应 金属的电化学腐蚀 作为阳极：v反 v电， 类似的，作为阳极时，会使阳极表面的电子数目小于平衡状态的电子，导致电极电势比平衡电极电势更正。 以银电极为例： 作为阴极：v反 v电， 则由外电源输入阴极的电子来不及消耗，即溶液中Ag+不能马上与电极上的电子结合，变成Ag，结果使阴极表面积累了多于平衡状态的电子，导致电极电势比平衡电极电势更负。 2) 活化极化（电化学极化） §7.9 由电极电势计算电池电动势 化学电池：电池中物质的变化为化学反应。 浓差电池：电池中物质的变化是由高浓度变为低浓度。 单液电池：电池中只有一种电解质溶液。 双液电池：电池中有两种电解质溶液。 1. 单液化学电池 2. 双液化学电池 计算时假设 3. 单液浓差电池 这类电池电动势与电解质溶液的浓度无关，与标准电极电势亦无关，而与电极反应物质在电极上的浓度有关。 4. 双液浓差电池 Ag(s)|AgNO3(1)||AgNO3(2)|Ag(s) (－) Ag - e- Ag+(1) （+） Ag+(2) + e- Ag 电池反应 Ag+(2) Ag+(1) 计算时假设 γ+= γ－= γ± 5. 双联浓差电池 左电池 右电池 总电池反应 HCl(a2) → HCl(a1) 　　由上式可看出，采用双联电池取代盐桥，不仅可消除液态接界面，而且还能保留单液浓差电池的优点，E表达式中无单独离子的αB或γB。 §7.10 电极电势及电池电动势的应用 1.判断反应趋势 　　电极电势越小，越容易失去电子，越容易被氧化；电极电势越大，越容易得到电子，越容易被还原。因此可依据有关电极电势数据判断反应进行的趋势。 例：25oC时，有溶液 （1） a（Sn2+）=1.0， a（Pb2+）=1.0； （2） a（Sn2+）=1.0， a（Pb2+）=0.1。 当将金属Pb放入溶液时，能否从溶液中置换出金属Sn。 电池反应 解： 查表 正向反应不能自发进行，故Pb不能置换出Sn 正向反应能自发进行，故Pb能置换出Sn 解： 试利用标准电极电势数据求算25°C时反应 Zn+Cu2+→Zn2++Cu 的标准平衡常数Kθ。 2.求化学反应的平衡常数 解： 设计成电池： 3. 求微溶盐的活度积 试利用 数据求25℃时AgBr的活度积Ksp。 解： 电池反应 25°C时，下面电池电动势E=0.3524 V （Pt）H2（pθ）|HCl（m=0.1mol·kg-1）|AgCl-Ag（s） 求该HCl溶液中离子平均活度系数??。 4．求离子的平均活度系数?? 代入数据解得γ±=0.795． 5. pH值的测定 ①氢电极测pH 将待测溶液组成下列电池 (Pt)H2(Pθ)|待测溶液[a(H+)]||甘汞电极 ②玻璃电极测pH 原理： 用一玻璃膜将两个不同的溶液隔开，在膜两侧会产生电势差，其值与两侧溶液的pH有关，若将一侧溶液的pH值固定，则此电势差随另一侧溶液的pH而改变。 玻璃电极 Ag-AgCl|HCl(0.1mol.kg-1)|玻璃膜|待测液||甘汞电极 Ag-AgCl|HCl(0.1mol.kg-1)|玻璃膜|待测液||甘汞电极 在含有待分析离子的溶液中放入一个对该种离子可逆的电极和一个参比电极组成电池，然后在滴加滴定液过程中，记录不同滴定液体积相对应的