[理化生]电化学第1讲5681.ppt

第 七 章  电 化 学 §7.1 绪论 原电池(galvanic cell)——能对外输出电功的装置。 电解池(electrolytic cell)——电能转化成化学能的装置 三、电化学反应的特征： 电化学主要内容 Ⅰ电解质溶液 1、电解质溶液的导电性质 2、电解质溶液的热力学性质 Ⅱ原电池 3、原电池热力学 4、电极特征及电动势测定的应用 Ⅲ电解池 5、电极反应动力学 Ⅰ 电解质溶液 (2)第二类导体：依靠离子迁移来导电，又称离子导体,如电解质溶液、熔融电解质等。其特点是： 式中： F——法拉第常量(Faraday’s constant) n——物质的量 z—— 电极反应中转移的电荷数 §7.3 电导、电导率和摩尔电导率 二、摩尔电导率(molar conductivity) 四、离子独立运动定律 离子独立运动定律(law of the independent migration of ion) 例7.2、 已知25℃时， 解：根据离子独立运动定律： 例7.4、 在298.15K时，将0.0200mol?dm-3的KCl溶液放入电导池中，测得其电阻为82.4?。若用同一电导池放入0.0500 mol?dm-3的K2SO4溶液，测得其电阻为326?。已知该温度时，0.0200 mol?dm-3的KCl溶液的电导率?为0.2768S m-1。试求： 解：(i) (l／A)＝?(KCl)R(KCl) *五、离子迁移数 表7-1 298.15K时一些离子的无限稀释电迁移率 根据以上分析，可归纳出如下规律： 由于正、负离子处于同样的电场强度中 四、迁移数的测定方法 2、界面移动法 解： (1)电导池常数K(l / A)=κR=0.14114S?m?1×112.3Ω =15.85m?1 (2)溶液x的电导率 (3)溶液x的摩尔电导率 = 7.257×10?4 S? m2 ? mol?1 (i)电导池常数(l／A)； (ii)0.0500 mol?dm-3的K2SO4溶液的电导率?； (iii)0.0500 mol?dm-3的K2SO4溶液的摩尔电导率 ?m。 ＝0.2768S?m-1×82.4?＝22.81 m-1 (ii)?( K2SO4)＝(l／A)G( K2SO4) ＝6.997×10-2 S?m-1 (iii) ＝1.399×10-3 S?m2?mol-1 1.离子的电迁移率 溶液中的离子一方面受到电场力的作用，获得加速度，同时离子在溶剂分子间挤过时，受到阻止它前进的粘性摩擦力的作用，两力均衡时，离子便以恒定的速率运动，此时的速率称为离子的漂移速率，用符号 ? B 表示。 在一定的温度和浓度下，离子在电场方向上的漂移速率 ? B与电场强度成正比。单位电场强度下离子的漂移速率叫离子的电迁移率，用符号 UB 表示， UB单位为 m2·V-1·s-1 A B A B (b) ?+=3 ?- (a) ?+= ?- A 阳极区 中间区 阴极区 B A B 示意图 离子的迁移现象 阳极区 中间区 阴极区 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 2、离子迁移数 通电于电解质溶液，正、负离子分别向阴、阳极移动如下图：设通过4F电量， (2)向阴、阳两极方向迁移的正、负离子的物质的量的总和比例于通入溶液的总电量 (1)电极反应使外电路中流动的电子与溶液中离子迁移的电荷相互沟通，形成稳定的导电回路。 (3)尽管离子迁移速度不同，电极反应的结果，使各区溶液保持电中性，不存在任何离子的积累。 (4)在阴、阳两极区电解质的浓度发生了改变，中部浓度保持不变。 (5) 为了表示各种离子传递电量的比例关系，提出了离子迁移数(transference number of ion)的概念。 离子迁移数：每种离子所运载的电流的分数，离子迁移数常用t 表示。 t+＋t-＝1 * 联系方式： 物化教研室:奉教F409 wsh@sit.edu.cn 电能 化学能 电解 电池 电化学主要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。 一、电化学研究对象 1、化学能转化成电能 Zn(s)＋CuSO4(aq.)→ Cu(