物理化學 第三章_電化學ppt課件

1、上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1u電化學的基本概念和法拉第定律第三章 電化學u可逆電池反應(yīng)的電勢u不可逆電極過程u電解過程在水處理中的應(yīng)用u電導及其應(yīng)用上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1 3.1 電化學的基本概念和法拉第定律電化學的基本概念和法拉第定律u研究對象研究對象u電化學用途電化學用途u兩類導體兩類導體u陰極、陽極陰極、陽極u電流效率電流效率u定律的文字表示定律的文字表示u法拉第常數(shù)法拉第常數(shù)u定律的數(shù)學式定律的數(shù)學式u粒子的基本單元粒子的基本單元u離子的電遷移離子的電遷移上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1 電化學研究對象電化學研究對象電能電能化學能

2、化學能 電化學主要是研究電化學主要是研究電能和化學能之間的電能和化學能之間的相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化過程中有關(guān)規(guī)律相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化過程中有關(guān)規(guī)律的科學。的科學。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電化學的用途電化學的用途電解電解 精煉和冶煉有色金屬和稀有金屬；精煉和冶煉有色金屬和稀有金屬； 電解法制備化工原料；電解法制備化工原料； 電鍍法保護和美化金屬；電鍍法保護和美化金屬； 還有氧化著色等。還有氧化著色等。電池電池 汽車、宇宙飛船、照明、通訊、汽車、宇宙飛船、照明、通訊、 生化和醫(yī)學等方面都要用不同類生化和醫(yī)學等方面都要用不同類 型的化學電源。型的化學電源。電分析電分析 生物電化學生物電化學上

3、一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1一、電解質(zhì)溶液的導電機理一、電解質(zhì)溶液的導電機理A.A.自由電子作定向移動而導電自由電子作定向移動而導電B.B.導電過程中導體本身不發(fā)生變化導電過程中導體本身不發(fā)生變化C.C.溫度升高，電阻也升高溫度升高，電阻也升高D.D.導電總量全部由電子承擔導電總量全部由電子承擔又稱電子導體，如金屬、石墨等。又稱電子導體，如金屬、石墨等。（1）. 第一類導體第一類導體1. 兩類導體兩類導體上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-11.兩類導體兩類導體A.A.正、負離子作反向移動而導電正、負離子作反向移動而導電B.B.導電過程中有化學反應(yīng)發(fā)生導電過程中有化學反

4、應(yīng)發(fā)生C.C.溫度升高，電阻下降溫度升高，電阻下降D.D.導電總量分別由正、負離子分擔導電總量分別由正、負離子分擔又稱離子導體，如又稱離子導體，如電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)等。電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)等。* *固體電解質(zhì)，如固體電解質(zhì)，如 等，也屬于離子導體，但等，也屬于離子導體，但它導電的機理比較復雜，導電能力不高，本章以討論電它導電的機理比較復雜，導電能力不高，本章以討論電解質(zhì)水溶液為主。解質(zhì)水溶液為主。2AgBrPbI、上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1導電機理導電機理（1）電流通過溶液是由離子的定向遷移來實現(xiàn)）電流通過溶液是由離子的定向遷移來實現(xiàn)的的（2）電流在電極與溶液界面處得

5、以連續(xù)，是由）電流在電極與溶液界面處得以連續(xù)，是由于兩電極上分別發(fā)生氧化或還原作用時放出或奪于兩電極上分別發(fā)生氧化或還原作用時放出或奪取了電子而造成的。取了電子而造成的。2.第二類導體的導電機理第二類導體的導電機理上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1陰極、陽極陰極、陽極發(fā)生發(fā)生還原作用還原作用的極稱為的極稱為陰極陰極，在原，在原電池中，陰極是正極；在電解池中，電池中，陰極是正極；在電解池中，陰極是負極。陰極是負極。發(fā)生發(fā)生氧化作用氧化作用的極稱為的極稱為陽極陽極，在原，在原電池中，陽極是負極；在電解池中，電池中，陽極是負極；在電解池中，陽極是正極。陽極是正極。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄

6、O返回2022-5-1電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液陽離子遷向陽離子遷向陰極陰極，在，在陰極上發(fā)生陰極上發(fā)生還原作用還原作用 A nioenAnod-+電源電源電解池電解池+陽陽極極-e-e-陰陰極極CCathodeation 陰離子遷向陰離子遷向陽極陽極，在，在陽極上發(fā)生陽極上發(fā)生氧化作用氧化作用在電解池中在電解池中上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1陽極上發(fā)生氧化作用陽極上發(fā)生氧化作用陰極上發(fā)生還原作用陰極上發(fā)生還原作用在電解池中在電解池中-+電源電源電解池電解池+陽陽極極-e-e-陰陰極極2CuCl22ClaqCl (g)2e2Cuaq2eCu(s)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022

7、-5-1陽離子遷向陽離子遷向陰極陰極陰離子遷向陰離子遷向陽極陽極在原電池中在原電池中負載電阻負載電阻正正極極負負極極ZnZnSO4溶液溶液陽陽極極CuCuSO4溶液溶液陰陰極極Danill電池電池-e-e-e2+Zn2+Cu2-4SO2-4SO在陰極上發(fā)生在陰極上發(fā)生還原還原的是的是 2Zn sZn(aq)2e2Cuaq2eCu(s)在陽極上發(fā)生在陽極上發(fā)生氧化氧化的是的是在電極上發(fā)生反應(yīng)的先后由其性質(zhì)決定在電極上發(fā)生反應(yīng)的先后由其性質(zhì)決定上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1陽極上發(fā)生氧化作用陽極上發(fā)生氧化作用陰極上發(fā)生還原作用陰極上發(fā)生還原作用在電解池中，在電解池中，用惰性電極用惰

8、性電極-+電源電源電解池電解池+Pt-e-e-Pt24Na SO 222H O lO (g)4H4e22Haq2eH (g)電極上的反應(yīng)次序由電極上的反應(yīng)次序由離子的活潑性決定離子的活潑性決定上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1陽極上發(fā)生氧化作用陽極上發(fā)生氧化作用陰極上發(fā)生還原作用陰極上發(fā)生還原作用在電解池中，在電解池中，都用銅作電極都用銅作電極-+電源電源電解池電解池+Cu-e-e-Cu4CuSO2Cuaq2eCu(s)電極有時也可發(fā)生反應(yīng)電極有時也可發(fā)生反應(yīng)2Cu(s,)Cuaq2e電極上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電流效率電流效率電流效率電流效率= = 100%

9、100%理論計算耗電量理論計算耗電量實際消耗電量實際消耗電量電流效率電流效率= = 100%100%電極上產(chǎn)物的實際量電極上產(chǎn)物的實際量理論計算應(yīng)得量理論計算應(yīng)得量上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1 設(shè)想在兩個惰性電極之間有想象的平面設(shè)想在兩個惰性電極之間有想象的平面AA和和BB，將溶液分為陽極部、中部及陰極部三個，將溶液分為陽極部、中部及陰極部三個部分。假定未通電前，各部均含有正、負離子各部分。假定未通電前，各部均含有正、負離子各5 mol，分別用，分別用 + +、- - 號代替。號代替。 設(shè)離子都是一價的，當通入設(shè)離子都是一價的，當通入 4 mol 電子的電子的電量時，陽極上有

10、電量時，陽極上有 4 mol 負離子氧化，陰極上負離子氧化，陰極上有有 4 mol正離子還原。正離子還原。 3.離子的電遷移率離子的電遷移率上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-13.離子的電遷移率離子的電遷移率 現(xiàn)在離子都是一價的，則離子運輸電荷的現(xiàn)在離子都是一價的，則離子運輸電荷的數(shù)量只數(shù)量只取決于離子遷移的速度取決于離子遷移的速度。 兩電極間正、負離子要共同承擔兩電極間正、負離子要共同承擔4 mol電子電子電量的運輸任務(wù)。電量的運輸任務(wù)。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-11) 設(shè)正、負離子遷移的速率相等，設(shè)正、負離子遷移的速率相等， ，則導電任，則導電任務(wù)各分擔務(wù)各分擔

11、2 mol，在假想的，在假想的AA，BB平面上各有平面上各有2 mol正、正、負離子逆向通過。負離子逆向通過。rr 當通電結(jié)當通電結(jié)束，陰、陽兩束，陰、陽兩極部溶液濃度極部溶液濃度相同，但比原相同，但比原溶液各少了溶液各少了2 mol而而中部溶液濃度不變中部溶液濃度不變。3.離子的電遷移率離子的電遷移率上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1AABB陽極部中部陰極部陽極陽極陰極始態(tài)+4 molrr終態(tài)3.離子的電遷移率離子的電遷移率上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-12)設(shè)正離子遷移速率是負離子的三倍， ，則正離子導3 mol電量，負離子導1 mol電量。在假想的AA,BB平面

12、上有3 mol正離子和1 mol負離子逆向通過。3rr 通電結(jié)束，陽極部正、負離子各少了3 mol，陰極部只各少了1 mol，而中部溶液濃度仍保持不變。3.離子的電遷移率上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1AABB陽極部中部陰極部陽極陽極陰極始態(tài)+34 molrr終態(tài)3.離子的電遷移率離子的電遷移率上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1(1)向陰、陽兩極遷移的正、負離子物質(zhì)的量總和向陰、陽兩極遷移的正、負離子物質(zhì)的量總和恰好等于通入溶液的總電量。恰好等于通入溶液的總電量。()2.()QQrr ( =(極部物質(zhì)的量的正離子所傳導的電量極部物質(zhì)的量的正離子所傳導的電量極部物質(zhì)的量

13、的負離子所傳導的電量極部物質(zhì)的量的負離子所傳導的電量正離子的遷移速率正離子的遷移速率負離子的遷移速負離子的遷移速減少減少率率陽陽陰減少陰減少 如果正、負離子荷電量不等，如果電極本身也發(fā)如果正、負離子荷電量不等，如果電極本身也發(fā)生反應(yīng)，情況就要復雜一些。生反應(yīng)，情況就要復雜一些。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1(d/d )(d/d )rUElrUEl離子在電場中運動的速率用公式表示為：離子在電場中運動的速率用公式表示為：式中式中 為電位梯度，比例系數(shù)為電位梯度，比例系數(shù) 和和 分別稱為正、分別稱為正、負離子的負離子的電遷移率，電遷移率，又稱為又稱為離子淌度（離子淌度（ionic m

14、obility），即相當于單位電位梯度時離子遷移的速率。它的單位是即相當于單位電位梯度時離子遷移的速率。它的單位是 。 UU211msVddEl 電遷移率的數(shù)值與電遷移率的數(shù)值與離子本性離子本性、電位梯度電位梯度、溶劑性溶劑性質(zhì)質(zhì)、溫度溫度等因素有關(guān)，可以用界面移動法測量。等因素有關(guān)，可以用界面移動法測量。3.離子的電遷移率離子的電遷移率上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1某些離子的淌度上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1二、法拉第定律的文字表述二、法拉第定律的文字表述 在電極界面上發(fā)生化學變化物質(zhì)的質(zhì)量與通入在電極界面上發(fā)生化學變化物質(zhì)的質(zhì)量與通入的電量成正比。的電量成正

15、比。 通電于若干個電解池串聯(lián)的線路中，當所取的通電于若干個電解池串聯(lián)的線路中，當所取的基本粒子的荷電數(shù)相同時，基本粒子的荷電數(shù)相同時，在各個電極上發(fā)生反應(yīng)在各個電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，其物質(zhì)的量相同的物質(zhì)，其物質(zhì)的量相同，析出物質(zhì)的質(zhì)量與其摩，析出物質(zhì)的質(zhì)量與其摩爾質(zhì)量成正比。爾質(zhì)量成正比。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1法拉第定律的數(shù)學表達式法拉第定律的數(shù)學表達式 取電子的得失數(shù)為取電子的得失數(shù)為 z，通入的電量為通入的電量為 Q，則電極則電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量 n 為：為： 電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量 m 為：為：z-M e MA

16、 e AzzzQmnMMzFQnzFQnzF或或上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1法拉第常數(shù)法拉第常數(shù)F=Le 法拉第常數(shù)在數(shù)值上等于法拉第常數(shù)在數(shù)值上等于1 mol元電荷的電量。元電荷的電量。已知元電荷電量為已知元電荷電量為191.6022 10C=6.0221023 mol-11.602210-19 C =96484.6 Cmol-196500 Cmol-1上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1法拉第定律的意義法拉第定律的意義 是電化學上最早的定量的基本定律，揭示了通是電化學上最早的定量的基本定律，揭示了通入的電量與析出物質(zhì)之間的定量關(guān)系。入的電量與析出物質(zhì)之間的定量關(guān)

17、系。 該定律在任何溫度、任何壓力下均可以使用。該定律在任何溫度、任何壓力下均可以使用。 該定律的使用沒有什么限制條件。該定律的使用沒有什么限制條件。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1 根據(jù)法拉第定律，通電于若干串聯(lián)電解池中，每根據(jù)法拉第定律，通電于若干串聯(lián)電解池中，每個電極上析出物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，這時，所個電極上析出物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，這時，所選取的選取的基本粒子的基本粒子的荷電荷電絕對值必須相同絕對值必須相同。例如：。例如：陰極 陽極2111H , Cu, Au2232211O , Cl42陰極 陽極23H , Au22233O , Cl42陰極 陽極22H , Cu, Au3

18、221O , Cl2上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1例題：例題：通電于通電于 溶液，電流強度溶液，電流強度 33Au(NO )0.025 AI 求：求： 通入電荷量通入電荷量 通電時間通電時間 陽極上放出氧氣的質(zhì)量陽極上放出氧氣的質(zhì)量QtAu(s)=1.20 g陰極上析出陰極上析出1(Au)=197.0 g mol ,M已知已知 12(O )32.0 g molM上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1若電極反應(yīng)表示為若電極反應(yīng)表示為3+11AueAu(s)331(1)1 96500 C mol0.0183 mol=1 766 C QzF 41176 6 C(2) 7.06

19、 10 s0.025 C sQtI221(O )0.0183 mo(3)l(O )4 mM陰極陰極+2211H O(l)O (g) He24陽極陽極析出析出1.20g Au(s)時的反應(yīng)進度為時的反應(yīng)進度為-11.20 g1.20 g11(Au)197.0 g mol0.0183 mol33M110.0183 mol32.0 g mol. 40 146 g上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1若電極反應(yīng)表示為3+Au (aq) 3eAu(s)13(1)3965 00 C1 7mol6.0963 C10 mol QzF41176 3 C(2) 7.05 10 s0.025 C s QtI

20、3223 (O )6.09 10 mol(3)(O )4mM陰極+2233H O(l)O (g) 3H3e24陽極析出1.20g Au(s)時的反應(yīng)進度為131.20 g197.0 g mo6.09 10mlol3136.09 10 mol32.0 g mol0.1446 g上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-13.2 電導及其應(yīng)用電導及其應(yīng)用電導、電導率、摩爾電導率電導、電導率、摩爾電導率電導的測電導的測定定及其應(yīng)用及其應(yīng)用上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1一、電導、電導率、摩爾電導率一、電導、電導率、摩爾電導率1.1.電導（電導（electric condutance）

21、電導是電阻的倒數(shù)，單位為電導是電阻的倒數(shù)，單位為 或或 。1S 1 GR電導電導 與導體的截面積成正比，與導體的長度與導體的截面積成正比，與導體的長度成反比：成反比：GAGl, UIRGIU上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1一、電導、電導率、摩爾電導率一、電導、電導率、摩爾電導率2.2.電導率（電導率（electrolytic conductivity）因為因為AGl比例系數(shù)比例系數(shù) 稱為電導率。稱為電導率。 電導率相當于單位長度、電導率相當于單位長度、單位截面積導體的電導，單位截面積導體的電導，單位是單位是 或或 。 1S m11m電導率電導率也就是電阻率的倒數(shù)：也就是電阻率的倒

22、數(shù)：AGl 1 lRA上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電導率與溫度的關(guān)系電導率與溫度的關(guān)系（1）溫度升高，溶液的粘度降低；）溫度升高，溶液的粘度降低；移動阻力減小，離子電遷移率增加移動阻力減小，離子電遷移率增加，故電導率增大，故電導率增大（2）溫度升高，水化作用減弱；）溫度升高，水化作用減弱；上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電導率與濃度的關(guān)系電導率與濃度的關(guān)系強電解質(zhì)強電解質(zhì)溶液的電導率隨著濃度的溶液的電導率隨著濃度的增加而升高。當濃度增加到一定程增加而升高。當濃度增加到一定程度后，解離度下降，離子運動速率度后，解離度下降，離子運動速率降低，電導率也降低，如降低，電

23、導率也降低，如 和和KOH溶液。溶液。24H SO弱電解質(zhì)弱電解質(zhì)溶液電導率隨濃度變化不溶液電導率隨濃度變化不顯著，因濃度增加使其電離度下降，顯著，因濃度增加使其電離度下降，粒子數(shù)目變化不大，如醋酸。粒子數(shù)目變化不大，如醋酸。中性鹽中性鹽由于受飽和溶解度的限制，由于受飽和溶解度的限制，濃度不能太高，如濃度不能太高，如KCl。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1一、電導、電導率、摩爾電導率一、電導、電導率、摩爾電導率3.3.摩爾電導率（摩爾電導率（molar conductivity） 在相距為單位距離的兩個平行電導電極之間，放在相距為單位距離的兩個平行電導電極之間，放置含有置含有1

24、mol電解質(zhì)的溶液，這時溶液所具有的電導電解質(zhì)的溶液，這時溶液所具有的電導稱為摩爾電導率稱為摩爾電導率 ，單位為，單位為 。 mL21S mmol mmdef Vc 是含有是含有1 mol電解質(zhì)的溶液電解質(zhì)的溶液的體積，單位為的體積，單位為 ， 是電解是電解質(zhì)溶液的濃度，單位為質(zhì)溶液的濃度，單位為 。mV31mmolc3mol m上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電導、電導率、摩爾電導率上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1基本質(zhì)點的選取基本質(zhì)點的選取 摩爾電導率必須對應(yīng)于溶液中含有摩爾電導率必須對應(yīng)于溶液中含有1mol電解質(zhì)，電解質(zhì)，但對電解質(zhì)基本質(zhì)點的選取決定于研究需要

25、。但對電解質(zhì)基本質(zhì)點的選取決定于研究需要。 例如，對例如，對 溶液，基本質(zhì)點可選為溶液，基本質(zhì)點可選為 或或 ，顯然，在濃度相同時，含有，顯然，在濃度相同時，含有1mol 溶溶液的摩爾電導率是含有液的摩爾電導率是含有1mol 溶液的溶液的2倍。即：倍。即：4CuSO4CuSO412( CuSO )4CuSO412( CuSO ) m4 m412(CuSO )2( CuSO )LL 為了防止混淆，必要時在為了防止混淆，必要時在 后面要注明所取的基后面要注明所取的基本質(zhì)點。本質(zhì)點。 mL上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1二、電導的測定及其應(yīng)用二、電導的測定及其應(yīng)用 電導測定實際上測定的

26、是電導測定實際上測定的是電阻，電阻，韋斯頓電橋韋斯頓電橋如圖所示。如圖所示。 AB為均勻的滑線電阻，為均勻的滑線電阻， 為可變電阻，并聯(lián)一個可變電為可變電阻，并聯(lián)一個可變電容容 以便調(diào)節(jié)與電導池實現(xiàn)阻以便調(diào)節(jié)與電導池實現(xiàn)阻抗平衡，抗平衡，M為放有待測溶液的為放有待測溶液的電導池，電導池， 電阻待測。電阻待測。1RFxR I 是頻率在是頻率在1000Hz左右的高頻交流左右的高頻交流電源，電源，G為耳機或陰極示波器。為耳機或陰極示波器。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電導的測定電導的測定 接通電源后，移動接通電源后，移動C點，點，使使DGC線路中無電流通過，如線路中無電流通過，如用耳

27、機則聽到聲音最小，這時用耳機則聽到聲音最小，這時D，C兩點電位降相等，兩點電位降相等，電橋達電橋達平衡平衡。根據(jù)幾個電阻之間關(guān)系。根據(jù)幾個電阻之間關(guān)系就可求得待測溶液的電導。就可求得待測溶液的電導。314xRRRR31411AC1BCxRGRR RR上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電導池常數(shù)（電導池常數(shù)（cell constant）電導池常數(shù)電導池常數(shù) 單位是單位是 。celllKA1m 因為兩電極間距離因為兩電極間距離 和鍍有鉑黑的電極面積和鍍有鉑黑的電極面積 無無法用實驗測量，通常用已知電導率的法用實驗測量，通常用已知電導率的KCl溶液注入溶液注入電導池，測定電阻后得到電導池

28、，測定電阻后得到 。lAcellKcelllRKAcell1KRR上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1可用電導率儀測電導可用電導率儀測電導指針式與數(shù)字式指針式與數(shù)字式 由表中可直接讀出由表中可直接讀出 值。值。指針式 數(shù)字式上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電導測定的一些應(yīng)用電導測定的一些應(yīng)用（1 1） 檢驗水的純度檢驗水的純度 純水本身有微弱的解離，純水本身有微弱的解離， 和和 的濃度近似為的濃度近似為 ，查表得，查表得 ，+HOH7310 mol dm221 m2 (H O)=5.5 10 S mmolL615.5 10 S m這樣，純水的電導率應(yīng)為這樣，純水的電導率

29、應(yīng)為 事實上，水的電導率小于事實上，水的電導率小于 就認為是就認為是很純的了，有時稱為很純的了，有時稱為“電導水電導水”，若大于這個數(shù)值，若大于這個數(shù)值，那肯定含有某種雜質(zhì)。那肯定含有某種雜質(zhì)。411 10 S m上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電導測定的一些應(yīng)用電導測定的一些應(yīng)用（2 2）電導滴定）電導滴定 在滴定過程中，在滴定過程中，離子濃度不斷變化，電導率也不離子濃度不斷變化，電導率也不斷變化，利用電導率變化的斷變化，利用電導率變化的轉(zhuǎn)折點轉(zhuǎn)折點，確定，確定滴定終點滴定終點。電導滴定的優(yōu)點是電導滴定的優(yōu)點是不用指示劑不用指示劑，對有色溶液和沉淀反，對有色溶液和沉淀反應(yīng)都能得

30、到較好的效果，并能自動紀錄。例如：應(yīng)都能得到較好的效果，并能自動紀錄。例如：上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電導測定的一些應(yīng)用電導測定的一些應(yīng)用1.用用NaOH標準溶液滴定標準溶液滴定HCl2. .用用NaOH滴定滴定HAc3. .用用 滴定滴定 ，產(chǎn)物，產(chǎn)物均為沉淀均為沉淀2BaCl24Tl SO4BaSO ,TlCl上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1u電池表示式3.3 可逆電池反應(yīng)的電勢u電動勢的測定和應(yīng)用u可逆電池的熱力學u介紹幾種常用電極上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電化學與熱力學的聯(lián)系r, ,f,maxrm, ,()()T P RT P RG

31、WnEFnEFGzEF 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1常見電池的類型常見電池的類型單液電池單液電池2HPt+HPtPtAgCl+Ag上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1常見電池的類型常見電池的類型雙液電池雙液電池用素燒瓷分開用素燒瓷分開ZnCu+4CuSO (aq)4ZnSO (aq)素瓷燒杯上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1常見電池的類型常見電池的類型雙液電池雙液電池用鹽橋分開用鹽橋分開4ZnSO (aq)4CuSO (aq)ZnCu+鹽橋上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1一、電池反應(yīng)的電勢一、電池反應(yīng)的電勢1.可逆電池的書面表示法可逆電池的

32、書面表示法（1） 左左邊為負極，起邊為負極，起氧化氧化作用；作用； 右右邊為正極，起邊為正極，起還原還原作用。作用。（2）“|”表示相界面，有電勢差存在。表示相界面，有電勢差存在。（3）“|”表示鹽橋，使表示鹽橋，使液接電勢液接電勢降降到可以忽略不計。到可以忽略不計。（4）“”表示半透膜。表示半透膜。（5） 要注明溫度，不注明就是要注明溫度，不注明就是298.15 K；要注明物態(tài)，要注明物態(tài)， 氣體要注明壓力；溶液要注明濃度。氣體要注明壓力；溶液要注明濃度。（6） 氣體電極和氧化還原電極要寫出導電的氣體電極和氧化還原電極要寫出導電的惰性電極惰性電極， 通常是通常是鉑電極鉑電極。上一內(nèi)容下一內(nèi)容

33、回主目錄O返回2022-5-144 Zn(s)ZnSO (aq)CuSO (aq)(1) C ( u s)（1）（2）44 Zn(s)ZnSO (aq) CuSO (aq)(2) C ( u s)ZnCu4CuSO (aq)4ZnSO (aq)素瓷燒杯4ZnSO (aq)4CuSO (aq)ZnCu鹽橋1.可逆電池的書面表示法可逆電池的書面表示法上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1左氧化,負極2PtHHCl( )AgCl(s)Ag(s)()ap2HHH()22epa ()右還原,正極Cl2AgCl(s)2e2Ag(s)2Cla ()凈反應(yīng)2H2AgCl(s)()pHClH2Ag(s)

34、22Claa ()()或H2Ag(s)2 Cl a ( )1.可逆電池的書面表示法可逆電池的書面表示法上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1Zn(s)+H2SO4(aq)H2(p)+ZnSO4(aq)驗證：Zn(s) | ZnSO4 (aq)| H2SO4 (aq)| H2(p) | Pt凈反應(yīng)：Zn(s)+2H+Zn2+H2(p)2+2+Zn( ) Zn(s)Zn()2ea2H( ) 2H ()2eH ( )ap上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-12.電池反應(yīng)電池反應(yīng)電勢電勢的產(chǎn)生的產(chǎn)生E = 接觸接觸 + - + 擴散擴散 + +414( ) Cu | Zn | ZnSO

35、 () CuSO |( )| Cua接觸接觸-擴散擴散+上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電路的電勢為電路中各接觸電勢差的代數(shù)和。電路的電勢為電路中各接觸電勢差的代數(shù)和。（1）不同金屬之間，）不同金屬之間，接觸電勢接觸電勢（很?。?。（很?。?。（2）不同溶液之間，）不同溶液之間，液接電勢液接電勢，使用鹽橋可以忽略其影，使用鹽橋可以忽略其影響。響。（3）電極和溶液之間，）電極和溶液之間，電極電勢電極電勢，正極，正極+，負極，負極-。2.電池反應(yīng)電池反應(yīng)電勢電勢的產(chǎn)生的產(chǎn)生上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-12.電池反應(yīng)電勢的產(chǎn)生上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1當

36、溫度為當溫度為25，參加反應(yīng)的各物質(zhì)濃度為，參加反應(yīng)的各物質(zhì)濃度為1mol l-1，氣，氣體分壓為體分壓為100kPa時的電極電勢稱為時的電極電勢稱為標準電極電勢標準電極電勢，用，用 o 表示。如：表示。如：P105 表表3-3由其大小可知電極反應(yīng)在標態(tài)時的方向。由其大小可知電極反應(yīng)在標態(tài)時的方向。標準電勢越負，還原態(tài)失去電子的趨勢越大，越容易標準電勢越負，還原態(tài)失去電子的趨勢越大，越容易被氧化，被氧化，標準電勢越正，氧化態(tài)得到電子的趨勢越大，越容易標準電勢越正，氧化態(tài)得到電子的趨勢越大，越容易被還原，被還原，還原電勢式：還原電勢式： 氧化態(tài)氧化態(tài)ne還原態(tài)還原態(tài)3.電極反應(yīng)的標準電勢意義電極

37、反應(yīng)的標準電勢意義上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1標準電極電勢上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1用于化學電池反應(yīng)電勢和電極反應(yīng)的電勢計算的方程。用于化學電池反應(yīng)電勢和電極反應(yīng)的電勢計算的方程。設(shè)電池為可逆，即設(shè)電池為可逆，即電池放電時電池放電時和和充電時充電時的的反應(yīng)為可逆反應(yīng)為可逆，且且電流為零電流為零，時間無限長時間無限長。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-11.化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特方程化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特方程ghGHdeDE(/) (/)( )ln(/) (/)ccccGTRTccccG $dD+eE gG +h H 或或0 BB電池在恒溫

38、恒壓下放電，可逆電功等于系統(tǒng)電池在恒溫恒壓下放電，可逆電功等于系統(tǒng)吉布斯函數(shù)的變化，即吉布斯函數(shù)的變化，即GnFE 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1所以當參加反應(yīng)的各物質(zhì)濃度為所以當參加反應(yīng)的各物質(zhì)濃度為1時，化學電池反應(yīng)的時，化學電池反應(yīng)的電勢稱為化學電池反應(yīng)的標準電勢電勢稱為化學電池反應(yīng)的標準電勢1.化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特方程化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特方程rmGzEF rmGzE F mghGHrrdeDmE(/) (/)( )ln(/) (/)ccccGGTRTcccc $ghGHdeDE(/) (/)ln(/) (/)zEFzEFccccRTcccc$上一內(nèi)容下一內(nèi)容

39、回主目錄O返回2022-5-1上式稱為化學電池反應(yīng)的電勢的上式稱為化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特公式能斯特公式，它概括，它概括了電池反應(yīng)的了電池反應(yīng)的電勢電勢與與溫度溫度和和電池內(nèi)各物質(zhì)濃度的關(guān)系電池內(nèi)各物質(zhì)濃度的關(guān)系ghGHdeDE(/) (/)ln(/) (/)zEFzEFccccRTcccc$ghGHdeDE(/) (/)ln(/) (/)EERTcccczFcccc$1.化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特方程化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特方程dD+eE gG +h H上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1又因為又因為 cclnlnGRTKnFERTEKnF 所以$所以，由化學電池反應(yīng)的標準電勢

40、可推算所以，由化學電池反應(yīng)的標準電勢可推算電池反應(yīng)的化學平衡常數(shù)電池反應(yīng)的化學平衡常數(shù)1.化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特方程化學電池反應(yīng)的電勢的能斯特方程上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-12.電極反應(yīng)的電勢的能斯特方程電極反應(yīng)的電勢的能斯特方程M n+ + ne M注：純固體，純液體的活度注：純固體，純液體的活度a=1 , 標準電極電勢標準電極電勢(Red)(Ox|Red)(Ox|Red)(Ox)lnaRTnFa$(Ox|Red)$上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1Nernst 方程2122Pt HHCl ( ) ClPt( )()app|+2122HClHClH () (

41、)( )()22Claapp22ClCl2e ()()2Clap負極,氧化正極,還原凈反應(yīng)21HH ()2e( )2Hap(Red)(Ox|Red)(Ox|Red)(Ox)lnaRTnFa$電極反應(yīng)的電極反應(yīng)的Nernst方程方程2.電極反應(yīng)的電勢的能斯特方程電極反應(yīng)的電勢的能斯特方程上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1負極,氧化21HH ()2e( )2Hap2+(H /H )(H /H )22+H2H/ln(/)ppRTnFcc$22ClCl2e ()()2Clap正極,還原-(Cl /Cl )(Cl/Cl )2222ClCl(/)ln/ccRTnFpp$2.電極反應(yīng)的電勢的能斯

42、特方程電極反應(yīng)的電勢的能斯特方程上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1-+(Cl /Cl )(H /H )22E-2-+(Cl /Cl )(H /H )22+22HCl2ClH/(/ )ln(ln)/(/ )ppccRTRTnFppnFcc$-+-+(Cl /Cl )(H /H )222222ClHClH(/) (/)ln/ccccRTnFpppp$-+2222ClHClH(/) (/)ln/ccccRTEnFpppp$2.電極反應(yīng)的電勢的能斯特方程電極反應(yīng)的電勢的能斯特方程上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1T,p GnFE 因為T,pG所以，所以，E0，（），則電池反應(yīng)能

43、自發(fā)進行；，（），則電池反應(yīng)能自發(fā)進行；又因為又因為 ，所以只要電池反，所以只要電池反應(yīng)就能自發(fā)進行應(yīng)就能自發(fā)進行0E例，上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1例如：Zn(s)|Zn2+|Cu2+|Cu(s) Zn(s)+Cu2+Zn2+Cu(s) rGm0Cu(s)|Cu2+|Zn2+|Zn(s) Zn2+Cu(s)Zn(s)+Cu2+ rGm0，E0rmGzEF 可逆電池電動勢的取號 自發(fā)電池rm0G 非自發(fā)電池rm0G0E 0E 2HPt+HPtPtAgCl Ag2Ag(s)| AgCl(s)| HCl1 | H| PtapCl( ) Ag(s)Cl ()AgCl(s)ea122

44、H( ) H ()eH ()ap凈反應(yīng)：212Ag(s)HCl1AgCl(s)H ()ap0.2224 VE 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1三、介紹幾種常用電極三、介紹幾種常用電極金屬與其陽離子組成的電極金屬與其陽離子組成的電極氫電極氫電極氧電極氧電極鹵素電極鹵素電極汞齊電極汞齊電極 金屬金屬-難溶鹽及其陰離子組成的電極難溶鹽及其陰離子組成的電極金屬金屬-氧化物電極氧化物電極氧化氧化-還原電極還原電極第一類電極第一類電極第二類電極第二類電極第三類電極第三類電極上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-11.第一類電極及其反應(yīng)Na+(a+)|Na(Hg)(a) Na+(a+)+

45、nHg+e- Na(Hg)n(a)電極 電極反應(yīng)Mz+(a+)|M(s)Mz+(a+)+ze- M(s)H+ (a+)|H2(p),Pt2H+(a+)+2e- H2(p)OH-(a-)|H2(p),Pt 2H2O+2e- H2(p)+2OH-(a-)H+(a+)|O2(p),PtO2(p)+4H+(a+)+4e- 2H2OOH-(a-)|O2(p),Pt O2(p)+2H2O+4e- 4OH-(a-) Cl- (a-)|Cl2(p),Pt Cl2(p)+2e- 2Cl-(a-)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1標準氫電極標準氫電極2HPt | H () | H (1)pa$規(guī)定規(guī)定

46、標準氫電極標準氫電極用鍍鉑黑的金屬鉑導電用鍍鉑黑的金屬鉑導電2(H |H )0$上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1222HCu|PtH ()H (1) Cu() Cu(s)| paa陽極，氧化（-）(Ox|Red)2HH () 2H (1)2epa陰極，還原（+）22CuCu() 2e Cu(s)a電池凈反應(yīng)222CuHH () Cu()Cu(s)2H (1)paaRLE(Ox|Red)(Ox|Red)2+2Cu|CuH |H2+Cu|Cu 以標準氫電極為陽極，待測電極為陰極，因為 為零，所測電動勢即為待測電極的氫標還原電極電勢。2H |H上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5

47、-12.第二類電極及其反應(yīng)電極 電極反應(yīng)Cl-(a-)|AgCl(s)|Ag(s)AgCl(s)+e- Ag(s)+Cl-(a-)OH-(a-)|Ag2O|Ag(s)Ag2O(s)+H2O+2 e- 2Ag(s)+2OH-(a-)H+(a+)|Ag2O(s)|Ag(s)Ag2O+2H+(a+)+2e- 2Ag(s)+H2O上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1二級標準電極二級標準電極甘汞電極甘汞電極-222ClPt|H ()|H(1)|C l ()|H g C l (s)|H g(l)paa$-22Cl (Cl |Hg Cl (s)|Hg)/VaE0.10.33371.00.2801飽

48、和飽和0.2412 氫電極使用不方便，用有確定電極電勢的甘汞電極氫電極使用不方便，用有確定電極電勢的甘汞電極作二級標準電極。作二級標準電極。-22(Cl |Hg Cl (s)|Hg)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-13.第三類電極及其反應(yīng)電極 電極反應(yīng)Fe3+(a1), Fe2+(a2)|PtFe3+(a1)+e- Fe2+(a2)Cu2+(a1), Cu+(a2)|PtCu2+(a1)+e- Cu+(a2)Sn4+(a1), Sn2+(a2)|PtSn4+(a1)+2e- Sn2+(a2)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1離子選擇性電極離子選擇性電極玻璃電極示意玻璃電

49、極示意鈉離子選擇性電極示意鈉離子選擇性電極示意氟離子選擇性電極示意氟離子選擇性電極示意 離子選擇性電極是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制，環(huán)境監(jiān)離子選擇性電極是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制，環(huán)境監(jiān)測，水質(zhì)分析、理論研究等方面的重要工具測，水質(zhì)分析、理論研究等方面的重要工具上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1四、電位差計：電位差計：（對消法或補償法）（對消法或補償法）EEs / ACExE AC (Es/AC)AC上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1工作電源電位差計檢流計標準電池待測電池上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回

50、2022-5-1Weston標準電池的反應(yīng)標準電池的反應(yīng)負極2Cd(Hg)( )Cd2eHg(l)an 正極2244Hg SO (s)2e2Hg(l)SO 凈反應(yīng)2428Cd(Hg)( )Hg SO (s)H O(l)3a 428CdSOH O(s)Hg(l)3n 中含鎘Cd(Hg)( )a(Cd)0.050.14w298.15K時1.018 32 VE 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1通常要把標準電池通常要把標準電池恒溫、恒濕存放，恒溫、恒濕存放，使電動勢穩(wěn)定。使電動勢穩(wěn)定。標準電池的電動勢與溫度的關(guān)系標準電池的電動勢與溫度的關(guān)系5( )/V1.018 454.05 10293

51、.15KTE T279.5 10293.15KT381 10293.15KT 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1ET/V=E(293.15K)/V-39.94(T/K-293.15)+0.929(T/K-293.15)2- 0.009(T/K-293.15)3+0.00006(T/K-293.15)410-6我國在我國在19751975年提出的公式為：年提出的公式為：標準電池的溫度系數(shù)很小標準電池的溫度系數(shù)很小上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1電動勢測定的應(yīng)用電動勢測定的應(yīng)用（1）pH值電位測定值電位測定如：酸度計如：酸度計pH計測計測pH值，實際是測的電勢差。由玻璃電

52、值，實際是測的電勢差。由玻璃電極、極、 電位差計和甘汞電極組成全套儀器。電位差計和甘汞電極組成全套儀器。（2）電位滴定電位滴定E隨濃度不同而不同。由隨濃度不同而不同。由E的的突變定終點。突變定終點。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1 3.4 3.4 不可逆電極過程不可逆電極過程分解電壓、極化和超電壓分解電壓、極化和超電壓電解產(chǎn)物析出的先后順序電解產(chǎn)物析出的先后順序上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1. .理論分解電壓理論分解電壓理論分解電壓理論分解電壓 使某電解質(zhì)溶液能連續(xù)不斷發(fā)生使某電解質(zhì)溶液能連續(xù)不斷發(fā)生電解時所必須外加的最小電壓電解時所必須外加的最小電壓，在，在數(shù)值

53、上數(shù)值上等于該電等于該電解池作為可逆電池時的可逆電動勢解池作為可逆電池時的可逆電動勢( )()EE理論分解可逆上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1分解電壓的測定分解電壓的測定 使用使用Pt電極電解電極電解H2O，加入中性鹽用來導電，實加入中性鹽用來導電，實驗裝置如圖所示。驗裝置如圖所示。 逐漸增加外加電壓，逐漸增加外加電壓，由安培計由安培計G和伏特計和伏特計V分分別測定線路中的電流強別測定線路中的電流強度度I 和電壓和電壓E E，畫出畫出I-E曲曲線。線。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1分解電壓的測定分解電壓的測定 外加電壓很小時，幾乎外加電壓很小時，幾乎無電流通過，陰

54、、陽極上無無電流通過，陰、陽極上無H2氣和氧氣放出。氣和氧氣放出。 隨著隨著E的增大，電極表面的增大，電極表面產(chǎn)生少量氫氣和氧氣，但壓力產(chǎn)生少量氫氣和氧氣，但壓力低于大氣壓，無法逸出低于大氣壓，無法逸出。所產(chǎn)。所產(chǎn)生的氫氣和氧氣構(gòu)成了原電池，生的氫氣和氧氣構(gòu)成了原電池，外加電壓必須克服這反電動勢，外加電壓必須克服這反電動勢，繼續(xù)增加電壓，繼續(xù)增加電壓，I 有少許增加，有少許增加，如圖中如圖中1-2段。段。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1分解電壓的測定分解電壓的測定 當外壓增至當外壓增至2-3段，段，氫氣和氫氣和氧氣的壓力等于外壓，呈氣泡氧氣的壓力等于外壓，呈氣泡逸出，反電動勢達極

55、大值逸出，反電動勢達極大值 Eb,max。 再增加電壓，使再增加電壓，使I 迅速增迅速增加。加。將直線外延至將直線外延至I =0處，得處，得E( (分解分解) )值，這是使電解池不值，這是使電解池不斷工作所必需外加的最小電斷工作所必需外加的最小電壓壓，稱為，稱為分解電壓分解電壓。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1分解電壓的測定分解電壓的測定上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1實際分解電壓實際分解電壓()()()()()EEEIRE分解可逆不陽可逆不可逆陰 要使電解池順利地進行連續(xù)反應(yīng)，除了要使電解池順利地進行連續(xù)反應(yīng)，除了克服作克服作為原電池時的可逆電動勢外為原電池時的可

56、逆電動勢外，還要克服由于，還要克服由于極化極化在在陰、陽極上產(chǎn)生的陰、陽極上產(chǎn)生的超電勢超電勢 和和 ，以及，以及克服電克服電池電阻所產(chǎn)生的電位降池電阻所產(chǎn)生的電位降 。這三者的加和就稱為實。這三者的加和就稱為實際分解電壓。際分解電壓。()陽()陰IR顯然分解電壓會隨著通入電流強度的增加而增加。顯然分解電壓會隨著通入電流強度的增加而增加。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1. .極化作用與超電壓極化作用與超電壓極化（極化（polarization） 當電極上無電流通過時，電極處于平衡狀態(tài)，當電極上無電流通過時，電極處于平衡狀態(tài)，這時的電極電勢分別稱為陽極平衡電勢這時的電極電勢分別稱為

57、陽極平衡電勢 和陰和陰極平衡電勢極平衡電勢 。()E 陽,平()E 陰,平 在有電流通過時，隨著電極上電流密度的增加，在有電流通過時，隨著電極上電流密度的增加，電極實際分解電勢值對平衡值的偏離也愈來愈大電極實際分解電勢值對平衡值的偏離也愈來愈大，這種這種對平衡電勢的偏離稱為電極的極化對平衡電勢的偏離稱為電極的極化。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1極化的類型極化的類型 根據(jù)極化產(chǎn)生的不同原因，通常把極化大致分根據(jù)極化產(chǎn)生的不同原因，通常把極化大致分為兩類：為兩類：濃差極化和濃差極化和電化學極化電化學極化。 （1 1）濃差極化）濃差極化 在電解過程中，電極附近某在電解過程中，電極附近

58、某離子濃度由于電極反應(yīng)而發(fā)生變化，本體溶液中離離子濃度由于電極反應(yīng)而發(fā)生變化，本體溶液中離子擴散的速度又趕不上彌補這個變化，就導致電極子擴散的速度又趕不上彌補這個變化，就導致電極附近溶液的濃度與本體溶液間有一個濃度梯度，這附近溶液的濃度與本體溶液間有一個濃度梯度，這種濃度差別引起的電極電勢的改變稱為種濃度差別引起的電極電勢的改變稱為濃差極化濃差極化。 用用攪拌和升溫攪拌和升溫的方法可以減少濃差極化，但也可的方法可以減少濃差極化，但也可以利用滴汞電極上的濃差極化進行極譜分析。以利用滴汞電極上的濃差極化進行極譜分析。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1極化的類型極化的類型（2 2）電化學極化）電化學極化 電極反應(yīng)總是分若干步進行，電極反應(yīng)總是分若干步進行，若其中一步反應(yīng)若其中一步反應(yīng)速率較慢，需要較高的活化能，為了使電極反應(yīng)順速率較慢，需要較高的活化能，為了使電極反應(yīng)順利進行所額外施加的電壓利進行所額外施加的電壓稱為稱為電化學超電勢電化學超電勢（亦稱（亦稱為活化超電勢），這種極化現(xiàn)象稱為為活化超電勢），這種極化現(xiàn)象稱為電化學極化電化學極化。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回2022-5-1超電勢超電勢（overpotential） 在某一電流密度下，實際