物理化學(xué)課件 17-知識(shí)點(diǎn)

電化學(xué)

知識(shí)點(diǎn)總結(jié)基本要求掌握電池、電極和電極反應(yīng)的書寫慣例；正確理解界面內(nèi)電勢(shì)差；正確理解電化學(xué)系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程；掌握電池反應(yīng)的電勢(shì)、電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)、電池反應(yīng)電勢(shì)的溫度系數(shù)等的定義及其計(jì)算方法；掌握它們與化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)變化間的關(guān)系；掌握電池反應(yīng)電勢(shì)（標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)）和電極反應(yīng)電勢(shì)（標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)）間的關(guān)系；掌握電池反應(yīng)和電極反應(yīng)的能斯特方程，能針對(duì)不同的電極正確寫出電極反應(yīng)和電極反應(yīng)的能斯特方程；能根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)電池，并能正確選測(cè)電極、規(guī)范寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。能根據(jù)電池反應(yīng)正確應(yīng)用能斯特方程求解實(shí)際問題；理解濃差電池的原理、極化現(xiàn)象、電解產(chǎn)物的析出規(guī)律。概念理解原電池，電解池，正極，負(fù)極，陰極，陽極電池電勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)，電池反應(yīng)電勢(shì)，電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)電極反應(yīng)電勢(shì)，電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)。電池反應(yīng)電勢(shì)的溫度系數(shù)界面內(nèi)電勢(shì)差電極與溶液間的界面電勢(shì)差接觸電勢(shì)物理作用引起，它比較小，一般可略，精確測(cè)量時(shí)必須計(jì)入。

液接電勢(shì)由擴(kuò)散作用引起避免使用有液接界面的原電池使用鹽橋，只能減小液接電勢(shì)。電化學(xué)勢(shì)電中性物質(zhì)：電化學(xué)系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程電化學(xué)平衡E

稱電池反應(yīng)的電勢(shì)，只決定于參與反應(yīng)的各物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)。E

近似等于相應(yīng)電池的電動(dòng)勢(shì)，除非精密測(cè)定，通常可略去二者區(qū)別。“電池的電勢(shì)”泛指平衡和非平衡時(shí)的電勢(shì)，而“電池反應(yīng)的的電勢(shì)”和“電池的電動(dòng)勢(shì)”均指平衡（電流為零）時(shí)的電勢(shì)。因E

由反應(yīng)定義，完整的書寫應(yīng)指明反應(yīng)和各物質(zhì)的濃度：E

是強(qiáng)度性質(zhì)，ΔrG

是廣延性質(zhì)的變化。二者由反應(yīng)電荷數(shù)統(tǒng)一。電池反應(yīng)的電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)電極物質(zhì)及溶劑水為下的純物質(zhì)氣體、液體、固體及純水。離子為下或的理想稀溶液。完整地書寫應(yīng)指明反應(yīng)，如：定義說明電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)丹尼爾電池對(duì)于氣體組分i

，用或代替式中的活度。求E歸結(jié)為求的問題，進(jìn)一步歸結(jié)為求電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)和物質(zhì)的活度。可由E

的正負(fù)判斷反應(yīng)方向。注意與的區(qū)別，要考慮實(shí)際系統(tǒng)的活度。能斯特方程電池反應(yīng)電勢(shì)的溫度系數(shù)：定義電池反應(yīng)電勢(shì)的溫度系數(shù)與其它熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系測(cè)定計(jì)算電池反應(yīng)電勢(shì)的溫度系數(shù)電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)與電極反應(yīng)電勢(shì)液接電勢(shì)已消除,此電池反應(yīng)的電勢(shì)，定義為指定電極的電極反應(yīng)的電勢(shì)。電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)電極反應(yīng)電勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池原電池的電池反應(yīng)電勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)，按定義也就是的電極反應(yīng)的電勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)。電極反應(yīng)的能斯特方程電極反應(yīng)的電勢(shì)與電池反應(yīng)的電勢(shì)的關(guān)系電極：溶液│電極電極反應(yīng)：能斯特方程:各種類型的電極1.金屬-金屬離子電極2.金屬汞齊-金屬離子電極各種類型的電極3.鉑-非金屬-非金屬離子電極4.氧化-還原電極各種類型的電極5.金屬-微溶鹽-負(fù)離子電極由金屬、金屬的微溶鹽以及含有微溶鹽負(fù)離子的電解質(zhì)溶液構(gòu)成。

各種類型的電極同一電極的等效多樣化表示或者-）Pt,H2(p1)│HCl(b)│H2(P2),Pt(+p1>p2

電池反應(yīng)

電極濃差原電池（1）氣體電極濃差濃差電池（2）汞齊電極濃差-）Cd-Hg(a1)│CdSO4(b)│Cd-Hg(a2)(+a1>a2

溶液濃差原電池-）Ag│AgNO3[(a+)1]

AgNO3[(a+)2]