與EDTA的濃度皆為

1、2022-2-151習(xí)題習(xí)題12.假設(shè) 與EDTA的濃度皆為 ， （1）在pH=6時(shí)，鎂與EDTA配合物的條件穩(wěn)定常數(shù)是多少（不考慮羥基配合效應(yīng)）？在此條件下能否用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 ？（2）求其允許滴定的最少pH值。 解：（1）2Mg2103dmmol2Mg)H(YMy/MYKYMMYK)H(YMY/MYlgKlgKlg代 入上式比較必要條件 6 =-2+4.04=2.04不能（2）需 =0.69內(nèi)插法：lgY(H)=0.83, 時(shí)，pH=9.5；lgY(H)= 0 .45時(shí)， pH=10.0設(shè)lgY(H)=0.69時(shí)，pH=x,有：(0.83-0.69)/(0.83-0.45)=(9.5

2、-x)/(9.5-10.0)解得：x=0.97,69. 8KlgMgY,65. 4lg)H(Y04. 465. 469. 8Klg/MY)Kclg(/MYM)Kclg(/MYM8Klg/MY869. 8KlgKlglg,KKMYMY)H(Y/MYMy)H(Y2022-2-15213.稱取0.1005g純CaCO3，溶解后，用容量瓶配成100mL溶液。吸取25.00mL，在pH12時(shí)，用鈣指示劑指示終點(diǎn)，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去24.90mL，計(jì)算：（1）EDTA的濃度；（2）每毫升EDTA溶液相當(dāng)于ZnO， Fe2O3多少克？ 解：(1)c(EDTA)V(EDTA)=c(Ca2+)V (C

3、a2+) c(EDTA) =c(Ca2+)V (Ca2+)/ V(EDTA) =(0.100510/100.09) 25/24.90=0.01008molL-1 14.用0.01060EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水中鈣和鎂的含量。取100.0mL水樣，以鉻黑T為指示劑，在pH=10時(shí)滴定，消耗了EDTA31.30mL。另取一份100.0mL水樣，加NaOH使呈強(qiáng)堿性，用鈣指示劑指示終點(diǎn)，繼續(xù)用EDTA滴定，消耗19.20mL。計(jì)算水中鈣和鎂的含量（以CaCO3和MgCO3表示，單位為mg L-1 ） 解：c(Ca)+c(Mg)=0.01060 31.30/100=0.003318(mol L-1 ）

4、c (Ca)=0.0106 19.20/100=0.002035 (mol L-1 ）=0.002035 100.09=203.7(mg L-1 ） c (Mg)=0.001283 (mol L-1 ）=0.001283 84.3 =108.2(mg L-1 ） 2022-2-1538.7 沉淀溶解平衡與重量分析法沉淀溶解平衡與重量分析法 8.7.1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 基本概念基本概念：難溶物質(zhì)難溶物質(zhì)：溶解度小于0.01g/100g（水）的電解質(zhì)；微溶物質(zhì)微溶物質(zhì)：溶解度0.01g /100g 0.1g/100g之間的電解質(zhì)；易溶物質(zhì)易溶物質(zhì)：溶解度大于0.1g/100g之間的電解質(zhì)

5、。2022-2-1541. 溶度積溶度積(solubility product，sp)常數(shù)常數(shù)定溫下，難（微）溶強(qiáng)電解質(zhì) （s）在溶液中的沉淀與溶解間多相離子的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系式：nmBA （s） m （aq）+n （aq）其平衡常數(shù)表達(dá)式為：nmBAnAmBspKnAmB m n 的意義的意義： 反映了難溶電解質(zhì)溶解度的大小。 小，溶解度小。嚴(yán)格地講， 應(yīng)是各組分離子活度的冪乘積。對(duì)于離子濃度較低的難溶電解質(zhì)，離子活度可以近似地用濃度代替。spKspKspKspKspK2022-2-1552. 溶解度和溶度積的換算溶解度和溶度積的換算 示例示例：對(duì)于某一難溶電解質(zhì)： （s） m （aq）+n （

6、aq）令：s溶解度(solubility)，則 =ms， =ns = m n=（ms）m（ns）n = 注意注意：上式僅近似地適用于難溶強(qiáng)電解質(zhì)，且組分離子基本不水解，在水溶液中也不形成“離子對(duì)”。nmBAnAmBnAmBspKnAmBspK)nm(nmsnm2022-2-1563. 影響難溶電解質(zhì)溶解度的因素影響難溶電解質(zhì)溶解度的因素（1）同離子效應(yīng)）同離子效應(yīng)(same-ion effect)（2）鹽效應(yīng)）鹽效應(yīng)（3 3）酸效應(yīng)）酸效應(yīng)（4 4）配位效應(yīng)）配位效應(yīng)（5）其他影響因素：溫度、溶劑、晶粒大小及形狀）其他影響因素：溫度、溶劑、晶粒大小及形狀2022-2-1578.7.2 溶度積規(guī)

7、則及應(yīng)用溶度積規(guī)則及應(yīng)用 1. 溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則難溶電解質(zhì)的溶解可視為化學(xué)反應(yīng)。難溶電解質(zhì)一定條件下沉淀能否生成或溶解，可通過離子積Q（反應(yīng)商）與難溶電解質(zhì)溶度積 比較得出。難溶電解質(zhì) 在溶液中建立如下平衡： （s）由化學(xué)反應(yīng)等溫方程式可得：Q ， 0，向沉淀溶解的方向移動(dòng)。（不飽和溶液）Q= ， =0，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。（飽和溶液）Q ， 0，向沉淀生成的方向移動(dòng)。（過飽和溶液）注意：改正上述標(biāo)準(zhǔn)態(tài)符號(hào)spKnmmnBAQnmBAnmBAmnnBmAspKmrGspKmrGspKmrG2022-2-1582. 溶度積規(guī)則的應(yīng)用溶度積規(guī)則的應(yīng)用（1）沉淀的生成與分步沉淀）沉淀的生成與分步沉

8、淀 原理原理：在難溶電解質(zhì)溶液中，若Q ，即有沉淀生成。 分步沉淀分步沉淀(step sedimentation)：定義定義：若溶液中同時(shí)存在多種離子，滴加沉淀劑時(shí)，由于溶液中離子濃度不同，難溶電解質(zhì)的溶度積不同，所需的沉淀劑濃度將不相同，所需沉淀劑濃度低的優(yōu)先沉淀應(yīng)用應(yīng)用：混合離子分離。應(yīng)用較多的是利用硫化物和氫氧化物沉淀分離金屬離子。因?yàn)樗鼈兊娜芏确e一般相差較大，可通過調(diào)節(jié)溶液的酸度來控制 濃度，而使金屬離子得以分離。spKOHS2和2022-2-159(2) (2) 沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀溶解的條件是Q ，凡是能降低平衡系統(tǒng)中相關(guān)離子濃度的方法，都能使沉淀向著溶解的方向移動(dòng)：(a)(a

9、)酸堿溶解法酸堿溶解法(b)(b)氧化還原溶解法氧化還原溶解法 配位溶解法配位溶解法（3 3）沉淀的轉(zhuǎn)化）沉淀的轉(zhuǎn)化作業(yè):P373: 15,17,18spK2022-2-15108.7.38.7.3重量分析法重量分析法(weight analysis)（自學(xué)，要求掌握基本知識(shí)） 定義定義：通過稱量物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行分析測(cè)定的方法。 基本方法基本方法：分離分離：先用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ贡粶y(cè)組分與其他組分。根據(jù)分離方法的不同，重量分析法可分為沉淀重量分析法、氣化法（揮發(fā)法）、電解法和提取法等，重點(diǎn)討論沉淀重量法沉淀重量法：利用沉淀反應(yīng)，使待測(cè)組分以難溶化合物的形式沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、灼燒和稱量，求得待測(cè)

10、組分的含量。稱重稱重：由稱得的質(zhì)量計(jì)算該組分的含量。 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)：重量分析法的測(cè)定準(zhǔn)確度高，但是操作煩瑣，已逐漸被滴定分析法所取代。目前僅有硅、硫、磷、鎳以及幾種稀有元素的精確測(cè)定采用重量分析法。2022-2-15111. 沉淀重量法的測(cè)定步驟沉淀重量法的測(cè)定步驟 沉淀形和稱量形沉淀形和稱量形：試樣經(jīng)處理制成試液后，加入適當(dāng)沉淀劑，使被測(cè)組分沉淀析出，得到的沉淀稱為沉淀形沉淀形。沉淀經(jīng)過濾、洗滌，在適當(dāng)溫度下烘干或灼燒，轉(zhuǎn)化為稱量稱量形形。經(jīng)稱量后，根據(jù)稱量形的化學(xué)式計(jì)算被測(cè)組分的百分含量。二者關(guān)系二者關(guān)系：可能相同，也可能不同。如用 重量法測(cè)定 時(shí)，二者均為 。但用 重量法測(cè)定 時(shí)，沉淀形為

11、，沉淀經(jīng)灼燒后轉(zhuǎn)化為CaO，沉淀形與稱量形就不相同。為保證測(cè)定的準(zhǔn)確度和便于操作，沉淀形應(yīng)滿足溶解度小、便于過濾、洗滌、純度高和易于轉(zhuǎn)化為稱量形等要求。稱量形應(yīng)滿足有確定的化學(xué)組成、摩爾質(zhì)量要大、穩(wěn)定等要求。4BaSO24SO4BaSO42OCaC242OCOHOCaC2422022-2-15122. 沉淀的形成過程沉淀的形成過程 沉淀形成的過程沉淀形成的過程：包括晶核形成和晶核長(zhǎng)大兩個(gè)過程。構(gòu)晶離子 晶核的形成晶核的形成：溶液呈過飽和態(tài)時(shí)，構(gòu)晶離子在一定條件下可自發(fā)締和成包含一定數(shù)目的構(gòu)晶離子的晶核。一般過飽和度越大，形成的晶核數(shù)目越多。此外，溶液中的固體微粒也可起晶核的作用，這種晶核的數(shù)目

12、只與溶液中混有的固體微粒數(shù)目有關(guān)。晶核的長(zhǎng)大晶核的長(zhǎng)大：晶核形成后，構(gòu)晶離子向晶核擴(kuò)散，晶核逐漸長(zhǎng)大最終成為沉淀微粒。這種沉淀微粒相互聚集在一起便形成無定形沉淀；若構(gòu)晶離子按一定規(guī)則在沉淀微粒表面沉積，便會(huì)形成晶形沉淀。在不同的沉淀?xiàng)l件下，同種物質(zhì)可以形成無定形沉淀，也可以形成晶形沉淀。晶形沉淀無定形沉淀成長(zhǎng)過程成核作用沉淀微粒晶核2022-2-15133. 3. 影響沉淀純度的因素影響沉淀純度的因素沉淀析出時(shí)，溶液中其他組分可通過吸附、生成混晶、被沉淀物包夾和后沉淀等方式混入沉淀中而影響沉淀的純度?？刹扇∫韵麓胧┨岣叱恋淼募兌龋海? 1）選擇適當(dāng)分析程序）選擇適當(dāng)分析程序 先測(cè)低含量組分。(

13、2) (2) 選擇適當(dāng)?shù)某恋韯┻x擇適當(dāng)?shù)某恋韯?應(yīng)有選擇性、溶解度小、晶形好。(3) (3) 降低易被吸附離子的濃度降低易被吸附離子的濃度 如 沉淀易吸附，應(yīng)先將 還原為不易被吸附的 ，或用酒石酸掩蔽。(4) (4) 選擇適當(dāng)沉淀?xiàng)l件選擇適當(dāng)沉淀?xiàng)l件 包括濃度、溫度、試劑加入順序和速度、陳化情況等。(5) (5) 選擇合適洗滌劑選擇合適洗滌劑 洗滌劑在沉淀烘干或灼燒時(shí)應(yīng)易揮發(fā)除去。(6) (6) 再沉淀再沉淀 將沉淀過濾洗滌后重新溶解，使雜質(zhì)進(jìn)入溶液后再進(jìn)行沉淀。該法對(duì)除去吸留和包藏的雜質(zhì)非常有效。4BaSO3Fe3Fe2Fe2022-2-15144. 4. 沉淀?xiàng)l件的選擇沉淀?xiàng)l件的選擇適當(dāng)?shù)?/p>

14、沉淀?xiàng)l件，可使沉淀完全、純凈，易于過濾和洗滌。（1 1）晶形沉淀的沉淀?xiàng)l件）晶形沉淀的沉淀?xiàng)l件 目的目的：獲得易于過濾洗滌的純凈大顆粒晶形沉淀。方法方法：控制較小的過飽和度；選擇稀、熱、攪、慢、陳化的沉淀?xiàng)l件。（2 2）非晶形沉淀的沉淀?xiàng)l件）非晶形沉淀的沉淀?xiàng)l件 特點(diǎn)特點(diǎn)：含水多，結(jié)構(gòu)疏松，吸附和包藏的雜質(zhì)較多。方法方法：濃、快、攪、熱、加電解質(zhì)，不必陳化。（3 3）均相沉淀法）均相沉淀法 原理原理：加入試劑先形成均勻的溶液，通過緩慢的化學(xué)反應(yīng)得到沉淀：加熱、改變pH值、加入其它試劑。 目的目的：獲得顆粒較大、結(jié)構(gòu)緊密、純凈、易于過濾的晶形沉淀。 2022-2-1515 示例示例：沉淀 時(shí)，在

15、含 的酸性溶液中加入草酸，由于溶液的酸度較高， 濃度較低，不能析出 沉淀。若在溶液中加入尿素，并加熱至90左右，尿素水解：水解產(chǎn)生的 中和溶液中的 ，溶液的pH值逐漸升高，濃度不斷增大，使 均勻緩慢地生成，由此得到的沉淀顆粒大且純凈。 應(yīng)用應(yīng)用：均相沉淀法并不限于改變?nèi)芤旱乃岫?，還可以利用脂類和其他有機(jī)化合物的水解，配合物的水解，氧化還原反應(yīng)，或緩慢地合成所需的沉淀劑等方式來進(jìn)行。2Ca2Ca242OC42OCaCOH)NH(CO22332NH2CO3NHH242OC42OCaC42OCaC2022-2-15165.5.沉淀重量法分析結(jié)果的計(jì)算沉淀重量法分析結(jié)果的計(jì)算（自學(xué)，要求掌握） 換算因

16、數(shù)換算因數(shù)(conversion factor)或化學(xué)因數(shù)（F F）：沉淀重量分析中，將稱得的稱量形的質(zhì)量換算成待測(cè)組分的質(zhì)量。二者的摩爾質(zhì)量之比是一常數(shù)，即為換算因數(shù)Fa，b為系數(shù)，作用：使分子、分母中待測(cè)元素的原子數(shù)目相等。例例： 待測(cè)組分 稱量形 F S S/ =0.1374 /2 =0.3000由稱得的稱量形質(zhì)量w、換算因數(shù)F以及試樣質(zhì)量G，即可求出待測(cè)組分A的百分含量： 稱量形摩爾質(zhì)量待測(cè)組分摩爾質(zhì)量baF4BaSO4BaSO32OCr4BaCrO32OCr4BaCrO100GwFA%2022-2-1517例例8.198.19 稱取含鋁試樣0.5000g，溶解后用8-羥基喹啉沉淀。烘

17、干后稱得 重0.3280g。計(jì)算樣品中鋁的百分含量。若將所得沉淀灼燒成 ，其稱重形為多少克？解：解：稱量形為則 可見：稱量形摩爾質(zhì)量大的所造成的稱量誤差較小，有利于少量組分的測(cè)定。369)NOHC(Al32OAl369)NOHC(Al85. 3100g5000. 005873. 0g3280. 0100G)NOHC(AlAlwAl%369形式稱重時(shí)：若以同量的32OAlAl85. 3100g5000. 05293. 0w100GOAlAl2wAl%32g0364. 0w 2022-2-1518第九章第九章 氧化還原平衡和電化學(xué)基礎(chǔ)氧化還原平衡和電化學(xué)基礎(chǔ) 本章要求本章要求本章主要介紹包括方程式

18、配平和氧化還原法滴定分析在內(nèi)的氧化還原平衡和有關(guān)電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。本章學(xué)習(xí)的主要要求為：1.能夠熟練地應(yīng)用離子-電子法配平方程式。2.掌握基本概念：電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、法拉第定律、可逆電池、電極電勢(shì)、電極的極化、過電勢(shì)；對(duì)遷移數(shù)、離子平均活度和平均活度系數(shù)、離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律、德拜休克爾極限理論等概念有所了解，能夠進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。2022-2-15193.了解電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理；明確原電池的有關(guān)概念；掌握Nernst方程的推導(dǎo)和應(yīng)用，可逆電池電動(dòng)勢(shì)與電池反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系，用rGm、E及K估計(jì)氧化還原反應(yīng)的程度；明確常見的幾類電極，并對(duì)化學(xué)電源的原理和類型有所了解；4.了解電解的有關(guān)基本理

19、論及其應(yīng)用，并對(duì)金屬電化學(xué)腐蝕的機(jī)理及其防治的原理有初步的了解。5掌握氧化還原滴定法。包括：滴定曲線，指示劑，滴定前的預(yù)處理及應(yīng)用。2022-2-15209.1 氧化還原的基本概念及氧化還原反應(yīng)方程式的配氧化還原的基本概念及氧化還原反應(yīng)方程式的配平平 9.1.1 氧化還原的基本概念氧化還原的基本概念 1. 氧化氧化值值（oxidation value）或氧化數(shù)氧化數(shù)（oxidation number）P33 定義定義：（1970，IUPAC）：某一元素一個(gè)原子的荷電數(shù)，該荷電數(shù)由把每個(gè)鍵中的電子指定給電負(fù)性更大的原子求得。 規(guī)定規(guī)定：（1）在單質(zhì)中，元素的氧化值為零。（2）H與電負(fù)性P32比它

20、大的原子結(jié)合時(shí)，氧化值為+1，與電負(fù)性比它小的原子結(jié)合時(shí)，氧化值為-1。例：LiH、 NaH中，H的氧化值為-1；在HCl中，H的氧化值為+1。（3）除在過氧化物（如 、 和NaO2等）中O的氧化值為-1或-1/2，在氟化物（如 和 ）中O的氧化值分別為+1和+2外，O在化合物中的氧化值均為-2。22OH22ONa22FO2OF2022-2-1521（4）簡(jiǎn)單離子型化合物中，元素原子的氧化值等于該元素原子的離子電荷數(shù)。例，NaCl中，Na的氧化值為+1，Cl的氧化值為-1。（5）共價(jià)化合物中，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的元素的原子，原子的“形式電荷數(shù)”即為它們的氧化值。例， 中，B的氧化值為+3，

21、F的氧化值為-1。（6）在中性分子中，各元素原子氧化值的代數(shù)和等于零；在復(fù)雜離子中，各元素原子氧化值的代數(shù)和等于離子的總電荷數(shù)。 應(yīng)用應(yīng)用：求各種化合物中不同元素原子的氧化值。例， 中N的氧化值為-3， 中鐵的氧化值為8/3?？芍?，氧化值可為整數(shù)，也可為分?jǐn)?shù)或小數(shù)。 注意注意：判斷氧化值時(shí)，不要與共價(jià)數(shù)（即化合價(jià)）混淆。例，在 ， 中C的共價(jià)數(shù)均為4，但氧化值依次是-4，-2，-1。3BF4NH43OFe4CH2242HC,HC2022-2-15222. 氧化和還原氧化和還原 氧化劑和還原劑氧化劑和還原劑 定義定義：在氧化還原反應(yīng)中，失電子使氧化值升高的過程稱為氧氧化化（oxidation,O

22、x），得電子使氧化值降低的過程稱為還原（reduction,Red）。在反應(yīng)物中，氧化值降低的物質(zhì)是氧化劑氧化劑（oxidizing agent），氧化值升高的物質(zhì)則為還原劑還原劑(reducing agent)。在氧化還原反應(yīng)中，還原劑自身被氧化，氧化劑被還原。 示例和應(yīng)用示例和應(yīng)用：如果以下標(biāo)1表示還原劑的兩個(gè)物種，下標(biāo)2表示氧化劑的兩個(gè)物種，Ox和Red分別代表氧化態(tài)和還原態(tài)，則氧化還原反應(yīng)的通式可寫為氧化還原反應(yīng)的方向總是2121dReOxOxdRe1221弱氧化劑弱還原劑強(qiáng)氧化劑強(qiáng)還原劑2022-2-15239.1.2 氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法 1.

23、配平原則配平原則（1）氧化劑得到的電子總數(shù)，必須等于還原劑失去的電子總數(shù)，即氧化劑的氧化值降低總數(shù)必等于還原劑的氧化值升高總數(shù)。（2）反應(yīng)前后各元素的原子總數(shù)相等。2. 配平方法配平方法離子-電子法 配平步驟配平步驟：（1）寫出未配平的離子反應(yīng)方程式。例如：SMnSHMnO224（2）將未配平的離子反應(yīng)方程式分解成氧化和還原兩個(gè)半反應(yīng)方程式：24MnMnOSSH22022-2-1524（3）配平兩個(gè)半反應(yīng)方程式。加減一定數(shù)目的電子，使每個(gè)半反應(yīng)式等號(hào)兩邊電荷數(shù)相等，并使各元素的原子總數(shù)相等。若半反應(yīng)式中反應(yīng)物和生成物內(nèi)所含的氧原子數(shù)目不等，可以根據(jù)介質(zhì)的酸堿性，分別在半反應(yīng)式中加 或 或 ：酸

24、性介質(zhì)，若左邊氧原子多，則在左邊加 ，生成物為 ；酸性或中性介質(zhì)，若左邊氧原子少，則在左邊加 ，生成物為 ；堿性或中性介質(zhì)，若左邊氧原子多，則在左邊加 ，生成物為 ；堿性介質(zhì)，若左邊氧原子少，則在左邊加 ，生成物為 ?？傮w：酸性介質(zhì)不出現(xiàn) ；堿性介質(zhì)不出現(xiàn) 。 示例示例：HOHOH2HOH2OH2HOH2OHOHOH2OH4Mne5H8MnO224H2Se2SH2OHH2022-2-1525（4）根據(jù)第一條配平原則，以適當(dāng)系數(shù)乘以兩個(gè)半反應(yīng)方程式，然后將兩個(gè)半反應(yīng)方程式相加、整理，即得配平的離子反應(yīng)方程式。 +)5 整理得： 對(duì)對(duì)離子離子電子法配平的評(píng)價(jià)電子法配平的評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：便于配平有介

25、質(zhì)參與的復(fù)雜反應(yīng)，特別是有機(jī)化合物參加的氧化還原反應(yīng)，而且能反映水溶液中氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：不適用于氣相或固相反應(yīng)方程式的配平。 2 OH4Mne5H8MnO224H2Se2SH2H10OH8S5Mn2H16SH5MnO22224OH8S5Mn2H6SH5MnO222242022-2-1526 電化學(xué)及其研究對(duì)象電化學(xué)及其研究對(duì)象：電化學(xué)電化學(xué)(electrochemistry)：研究電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。 原電池原電池(primary cell)：化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。特點(diǎn)。特點(diǎn)： 0）。 例例：鉛酸蓄電池放電：Pb(s) PbO2(s) 2H2SO4(aq)2PbSO

26、4(aq)2H2O(aq) 電解電解(electrolysis)：電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的裝置。特點(diǎn)特點(diǎn)： = 0。例例：電解水。研究對(duì)象研究對(duì)象：電解質(zhì)溶液；原電池；電解池。研究方法研究方法：熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)方法結(jié)合。rWGG2022-2-1527電化學(xué)及其應(yīng)用電化學(xué)及其應(yīng)用 電解 冶金：Fe,Cu,Na,Al等的冶煉、精煉 電 電化學(xué) （電能 化工產(chǎn)品：NaOH,H2O2,Cl2已二酸的 化學(xué)能） 生產(chǎn)，發(fā)展迅速 工藝學(xué) 電鍍，電拋光，電解磨削 各種蓄電池、干電池化 化學(xué)電源 高能電池：Li、Zn-空氣、Na-S、Ag-Zn （化學(xué)能 燃料電池 電能）金屬腐蝕與防護(hù)腐蝕原電池學(xué) 分析化學(xué):氧化還原

27、平衡、電導(dǎo)、電勢(shì)滴定，極譜 科 研 分析 生物電化學(xué)：血液凝固、神經(jīng)系統(tǒng)的傳輸 固體電解質(zhì)和半導(dǎo)體，低溫超導(dǎo)，受控?zé)岷司圩?022-2-15289.2 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理及法拉第定律電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理及法拉第定律9.2.1 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理 1. 兩類導(dǎo)體兩類導(dǎo)體 第一類導(dǎo)體第一類導(dǎo)體：金屬、石墨和某些金屬氧化物。依靠自由電子的定向運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)電，稱為電子導(dǎo)體。特點(diǎn)特點(diǎn)：電流通過時(shí)，導(dǎo)體本身不發(fā)生任何化學(xué)變化；導(dǎo)電能力一般隨溫度升高而降低。 第二類導(dǎo)體第二類導(dǎo)體：電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)。依靠陰、陽(yáng)離子的定向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電，稱為離子導(dǎo)體。特點(diǎn)特點(diǎn)：導(dǎo)電的同時(shí)必伴隨電極與溶液界面

28、上發(fā)生的得失電子反應(yīng)；導(dǎo)電能力隨溫度升高而增強(qiáng)。 二類導(dǎo)體共同點(diǎn)二類導(dǎo)體共同點(diǎn)：在相同時(shí)間內(nèi)，電路任一截面必然有相同的電量通過。圖圖9.1 電解質(zhì)導(dǎo)電機(jī)理示意圖電解質(zhì)導(dǎo)電機(jī)理示意圖2022-2-15292. 陰陽(yáng)極和正負(fù)極陰陽(yáng)極和正負(fù)極 定義定義：電極反應(yīng)電極反應(yīng)：某電極上進(jìn)行的有電子得失的化學(xué)反應(yīng)；電池反應(yīng)電池反應(yīng)：兩個(gè)電極反應(yīng)的總和；特點(diǎn)特點(diǎn)：得失電子相等陽(yáng)極陽(yáng)極（anode）：在其上發(fā)生氧化反應(yīng)（失電子）的電極；陰極陰極（cathode）：在其上發(fā)生還原反應(yīng)（得電子）的電極；正極正極(positive electrode)：兩電極比較，電勢(shì)較高的電極；負(fù)極負(fù)極(negative elec

29、trode)：兩電極比較，電勢(shì)較低的電極。 說明說明：對(duì)原電池，陽(yáng)極是負(fù)極，陰極則為正極。對(duì)電解池，陽(yáng)極即正權(quán)，陰極即負(fù)極；一般，原電池多用正、負(fù)極；電解池多用陰、陽(yáng)極。2022-2-15309.2.2 法拉第法拉第（Faraday M）定律定律 規(guī)定規(guī)定：F（法拉第常數(shù)）LeLe=6.0221367 1023 mol-1 l.60217733 10-19 C96485.309 Cmol-196 500 Cmol-1。（1F是1mol電子的電量） 引入引入：電極反應(yīng)：氧化態(tài)十 ze還原態(tài)；還原態(tài)-ze氧化態(tài) z電極反應(yīng)的電荷數(shù)(即轉(zhuǎn)移電子數(shù)，亦可理解為某電極電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量，或通過電量的法拉

30、弟數(shù))，取正值。電極反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度為 時(shí)，通過電極的元電荷的物質(zhì)的量為z ，通過的元電荷數(shù)為zL，因每個(gè)元電荷的電量為e，故通過的電量為QzL e。Q=zF 內(nèi)容內(nèi)容：通過電極的電量正比于電極反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度與電極反應(yīng)電荷數(shù)z的乘積2022-2-1531 說明說明： z和與反應(yīng)式的寫法有關(guān)對(duì)電極反應(yīng) Cu-2eCu2+ (以Cu電極電解CuSO4水溶液時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)）若Q96500C，因z2，求得（在P381和982三個(gè)式中的96500后加一個(gè)C） 又由 得對(duì)同一電極反應(yīng)，若寫作z=1，當(dāng)Q=96500C時(shí)，求得由 ，現(xiàn) n(Cu)=mol5 . 0molC965002C96500zFQ1CuCu

31、n)(molCuCun5 . 0)()(eCuCu22121mol1molC965001C96500zFQ1CuCun)(mol5 . 0)Cu(2022-2-1532 應(yīng)用應(yīng)用：最準(zhǔn)確的定律之一；可廣泛用于各種電解池和電池中。例例：通過測(cè)定電解過程中電極反應(yīng)的反應(yīng)物或產(chǎn)物物質(zhì)的量的變化(常常測(cè)量陰極上析出的物質(zhì)的量)來計(jì)算電路中通過的電量，相應(yīng)的測(cè)量裝置稱為電量計(jì)或庫(kù)侖計(jì)。最常用的有銀電量計(jì)、銅電量計(jì)等 思考題思考題P467的思考題1、2、3；P469的習(xí)題1作業(yè)作業(yè) P374：習(xí)題19；P469：習(xí)題2中的（1）、（3）；習(xí)題3中的（1）、（3）；習(xí)題42002年5月9日（31-33實(shí)際為32到此止）2022-2-15339.3 離子的遷移數(shù)離子的遷移數(shù) 9.3.1 離子遷移數(shù)的定義離子遷移數(shù)的定義vvQQ