章可逆電池的電動勢及其應用review

重要公式:電化學與熱力學的聯(lián)系§9.1

可逆電池和可逆電極第九章可逆電池的電動勢及其應用化學反應可逆原電池電解池組成可逆電池的必要條件能量變化可逆1.

左邊為負極，起氧化作用，是陽極；2.

“|”

表示相界面，有電勢差存在。

“┆”

表示半透膜。4.

要注明溫度，不注明就是298.15K；5.

電池的電動勢等于右邊正極的還原電極電勢減去左邊負極的還原電極電勢右邊為正極，起還原作用，是陰極。要注明物態(tài)；氣體要注明壓力和依附的惰性金屬；溶液要注明濃度或活度?？赡骐姵氐臅鴮懛椒?.

“

”或“

”表示鹽橋，使液接電勢降到忽略不計

§9.3

可逆電池的書寫方法及電動勢的取號從化學反應設計電池(1)Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)驗證：Zn(s)|ZnSO4(aq)||H2SO4(aq)|H2(p)|Pt凈反應：Zn(s)+2H+→Zn2++H2(p)從化學反應設計電池(2)凈反應：驗證：例如：Zn(s)|Zn2+||Cu2+|Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s) DrGm<0，E>0Cu(s)|Cu2+||Zn2+|Zn(s)Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+

DrGm>0，E<0

可逆電池電動勢的取號

自發(fā)電池

非自發(fā)電池溶液中離子的熱力學函數(shù)ΔfHy

(H+,aq)=0;ΔfGy

(H+,aq)=0;Sy

(H+,aq)=0

Consider:?H2(g)+?Cl2(g)H+(aq)+Cl-(aq)

ΔrGy=-131.23kJmol-1

ΔrGy

=ΔfGy

(H+,aq)+ΔfGy

(Cl-,aq)–?ΔfGy

(H2,g)+?ΔfGy

(Cl2,g)=0+ΔfGy

(Cl-,aq)–0–0=ΔfGy

(Cl-,aq)Consider:Ag(s)+?Cl2(g)Ag+(aq)+Cl-(aq)

ΔrHy=ΔfHy(Ag+,aq)+ΔfHy(Cl-,aq)

ΔrGy=ΔfGy

(Ag+,aq)+ΔfGy

(Cl-,aq)

與所處的狀態(tài)不同，處于標準態(tài)，處于平衡態(tài)，只是將兩者從數(shù)值上聯(lián)系在一起。

從E求電池反應平衡常數(shù)K

E,K和

的值與電池反應的關系從同種物質(zhì)不同價態(tài)電對電極電勢求另一電對電勢

不能直接用電極電勢值計算

Ey

，而應經(jīng)ΔGy

計算.例如,Ey

Cu2+/Cu+不能直接由Ey

Cu2+/Cu和

EyCu+/Cu計算.

而應先轉(zhuǎn)化為ΔGy,ΔGy可以直接運算例:已知Cu2+/Cu和Cu+/Cu的標準電極電勢分別為+0.340V和+0.522V,求Ey(Cu2+,Cu+).解:先寫出反應式:(1)Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)(2)Cu+(aq)+e-→Cu(s)(3)Cu2+(aq)+e-→Cu+

反應(3)=(1)-(2)

因此:ΔrGy

(3)=ΔrGy

(1)-ΔrGy

(2)=(-2×F×0.340V)–(-1×F×0.522V)ΔrGy

(3)=-0.158FVΔrGy(Cu2+/Cu+)=-0.158FV=-1×F×Ey

Ey(Cu2+/Cu+)=0.158V電極電勢計算通式這是計算電極還原電極電勢的Nernst方程電池電動勢計算通式注意事項電池電動勢的計算1。電極反應和電池反應都必須物量和電荷量平衡2。電極電勢都必須用還原電極電勢，電動勢等于正極的還原電極電勢減去負極的還原電極電勢3。要注明反應溫度，不注明是指298K要注明電極的物態(tài)，氣體要注明壓力，溶液要注明濃度計算實驗可測的值§9.7

電動勢測定的應用已知：試判斷下述反應在標準狀態(tài)下向哪方進行？排成電池：正向進行判斷氧化還原的方向和m已知，測定E，可求出g±求電解質(zhì)溶液的平均活度因子(9.26)根據(jù)Debye-Hü