物理化学(第二版)第九章 电化学基础知识课件.pptVIP

第九章 电化学的用途 正极、负极 阴极、阳极 原电池(galvanic cell) 电解池(electrolytic cell) 离子迁移方向 两类导体 两类导体 第九章 §9.1 离子的电迁移率 离子迁移数的定义 离子的迁移数 离子电迁移的规律： 离子电迁移的规律： [2]由于离子的电迁移速率不同，电迁移与电极反应同时进行的结果，必然会引起两电极区电解质的量的变化不一样。 [3]由任一电极区某种离子电迁移的量和电极反应的量可以求出该种离子的迁移数 迁移数的测定方法 迁移数的测定方法 迁移数的测定方法 迁移数的测定方法 迁移数的测定方法 迁移数的测定方法 迁移数的测定方法—1.Hittorf 法 2.界面移动法 3．电动势法 电导 (conductance) 电导的单位是siemeics(西门子)，符号S。电导的数值除与电解质溶液的本性有关外还与离子浓度、电极大小、电极距离有关。 电导 电导率（electrolytic conductivity） 电导率与浓度的关系 摩尔电导率 电导、电导率、摩尔电导率 摩尔电导率 使用摩尔电导率比较不同电解质的导电性能，只有组成的基本单元带有相同电量时才有意义。为此，规定组成电解质的基本单位所含的电量与一个质子(或电子)的电量相等，所以对于电解质NaCl , CuSO4 , AlCl3,其溶液的摩尔电导率分别是： 摩尔电导率与浓度的关系 强电解质的Λm与c的关系 强电解质的Λm与c的关系 弱电解质的Λm与c的关系 离子独立运动定律 Kohlrausch发现具有共同离子的一对强电解质，其 之差几乎总是常数。例如： /(10-4Sm2mol-1) KCl NaCl KI NaI KClO3 NaClO3 149.86 126.45 150.38 126.94 140.04 116.48 Δ 23.41 23.44 23.56 Kohlrausch作出如下结论：在无限稀释的溶液中，离子彼此独立运动，互不影响。对1-1价型电解质 = + 式中 和 分别是正、负离子在无限稀释时摩尔电导率的极限值，简称离子电导率。 电导测定的一些应用 电导测定的一些应用 电导测定的一些应用 电导测定的一些应用 几个有用的关系式 §9.2 平均离子活度与平均离子活度因子 对强电解质B 离子强度 I 对很稀的水溶液常常可以忽略bB与cB的差别，略去下标以I 代表离子强度。 例:若溶液中含KCl浓度为0.1mol kg-1，BaCl2的浓度为0.2mol kg-1，求该溶液的离子强度。 解：I＝0.5｛0.1×12＋0.2×22＋(0.1+0.2+0.2)×12｝ ＝0.7 mol kg-1 Debye—Hükel 极限定律 Debye—Hükel极限定律 总结： 1、离子强度离子强度I表示了离子在溶液中产生的电场强度的大小。离子强度越大，正负离子间作用力越大。 2、活度与活度系数活度：是指有效浓度，即单位体积电解质溶液中表现出来的表观离子有效浓度，即扣除了离子间相互作用的浓度。以a（activity）表示。r：活度系数，稀溶液中，r1；极稀溶液中，r接近1。①离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系数越小；②离子强度越小，活度系数约为1。稀溶液接近理想溶液，活度近似等于浓度。③离子电荷越大，相互作用越强，活度系数越小。 §9.3 电化学与热力学的联系 可逆电池 电池的书写方法 下面是书写电池的例子: Pt(s) | H2(p)| HCl(b1) ‖CuSO4(b2)| Cu (s) Pb(s)|PbSO4(s)|H2SO4(b)|PbSO4(s)|PbO2(s)|Pb(s) 电极与电极反应 电极与电极反应 可逆电池与不可逆电池 可逆电极的类型 第一类电极及其反应 标准氢电极 氢标还原电极电势E(O