应用电化学-电化学热力学.pptVIP

（1）求AgCl(s)的设计电池，使电池反应为3.求难溶盐的溶度积和水离子积常数（2）求水的设计电池的反应为：电池ⅠH2O→H+(aH+)+OH-(aOH-)电池Ⅱ: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。什么叫电势-pH图？电极电势的数值不但与溶液中离子的浓度有关，而且有的还与溶液的pH值有关。4.电势—pH图Fe-H2O体系的部分j-pH图(298K)a)免蚀区（或稳定区）该区域内金属处于热力学稳定状态，不发生腐蚀。如图2.26所示的铁稳定区，是铁和氢的稳定区域。在它所包含的电位和pH值条件下，铁不发生腐蚀。但有H+离子还原为H原子和氢分子，故热力学上有向金属中渗氢和产生氢脆的可能性若铁处在位置B，这时的电位高于线，低于线，因此不会发生析氢反应，而将发生氧的还原反应，即腐蚀电池反应为：阳极反应：阴极反应：电池反应：铁的这种腐蚀过程称为吸氧腐蚀。abc)钝化区该区内稳定存在的是难溶性的金属氧化物、氢氧化物或难溶性盐。这些固态物质若能牢固覆盖在金属表面上，则有可能使金属失去活性而不发生腐蚀。如Fe-H2O系中，在钝化区内，铁上被Fe(OH)2或Fe(OH)3（或是Fe2O3和Fe3O4）所覆盖。若氧化物膜层是致密无孔的，则铁将被保护而免于腐蚀。5.细胞膜与膜电势在膜两边由于某离子浓度不等可产生电势差，这就是膜电势。膜两边的电势差为将细胞的内、外液组成如下电池在生物化学中，习惯表示为维持了细胞膜内外的电势差，就维持了生命。设在等温等压下发生的化学反应在不可逆电池中，则体系状态函数的变化量皆与反应在相同始末状态下在可逆电池中发生时相同，但过程函数W与Q却发生变化。1.2.2不可逆电化学过程热力学实际电化学过程一般为不可逆过程，当放电时电池的端电压为V时，不可逆过程的电功Wi,f可表示为：Wi,f=zFV根据热力学第一定律：Qi=ΔrUm+Wi,f=-zF(E-V)电池可逆放电的热效应由于电化学极化、浓差极化以及电极和溶液电阻等引起的电压降的存在，过程克服各种阻力放出的热量。小结可逆电极、电池的条件、可逆电极的种类电化学与热力学的联系电极、电池反应的Nernst方程电动势的计算及应用*1.2电化学过程热力学本节内容：1.2.1可逆电化学过程的热力学可逆电极及其Nernst方程可逆电池及其Nernst方程可逆电化学过程热力学函数的计算电池电动势的计算及应用1.2.2不可逆电化学过程的热力学电池进行可逆变化必须具备两个条件：电池中的化学变化是可逆的，即物质的变化是可逆的；充、放电过程中能量转换必须可逆，即，使充、放电过程在无限慢的准静态下进行，经过充、放电后，体系与环境恢复原态。可逆电池1.2.1可逆电化学过程的热力学通过对一个体系的热力学研究能够知道一个反应在指定的条件下可进行的方向和达到的限度。化学能能够转变为电能或者电能转变为化学能，如果一个化学反应设置在电池中进行，通过热力学研究同样能够知道该电池反应对外电路所能提供的最大能量，这就是电化学热力学的主要研究内容。1.构成可逆电极的条件1）反应（物质）可逆；2）电极上正、逆反应速度相当（正、逆反应难易程度相当），从实用角度看，充、放电过程难易相当。例如电池：Pt，H2?HCl（m）?AgCl?Ag（单液电池）为热力学上严格的可逆电池，由两个可逆电极构成。H+、H2在Pt上的氧化、还原反应的难易程度相当；Ag、AgCl在Cl－溶液中的氧化、还原反应速度相当。一、可逆电极及其Nernst方程2.可逆电极的电势可逆电极电势，也称为平衡电势或平衡电极电势。根据能斯特公式，电极的平衡电极电势可写成下列通式，即（O代表氧化态；R代表还原态）是标准状态下的平衡电势，叫做该电极的标准电极电势。当T＝298K时例如有电极电极的还原反应为电极电势的计算式为影响电极电势的因素：电极的本性金属表面的状态溶液的PH值溶液中氧化剂的存在溶液中络合剂存在溶剂的影响（1）阳离子（第一类）可逆：金属在含有该金属离子的可溶性盐溶液中所