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电化学的研究对象电化学的应用(一)电解质溶液(一)电解质溶液(一)电解质溶液§7.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律1.电解池和原电池—电解池原电池电子导体(金属等):电子的定向运动离子导体(电解质溶液等):离子的定向运动+电极反应电极反应:电极上进行的得失电子的反应阳极:发生氧化反应的电极阴极:发生还原反应的电极电池反应:两个电极反应的总和关于电极的规定电解质溶液的导电机理2.法拉第(M.Faraday)定律§7.2离子的迁移数通电4molF(b):电极反应:阴极上阳离子还原减少4mol正离子、阳极上阴离子氧化减少4mol负离子。离子迁移:若υ+=3υ-,则3mol正离子自阳极迁入阴极区,1mol负离子阴极区迁入阳极区。通电4molF后(c):溶液中(c):若υ+=3υ-中间区电解质物质的量维持不变阴极区电解质物质的量减少1mol阳极区电解质物质的量减少3molυ+=3υ-阴极区电解质物质的量减少1mol阳极区电解质物质的量减少3mol1.离子迁移数的定义1.离子迁移数的定义2.离子迁移数的测定方法问题--电量计的作用和测量原理(2)界面移动法例1.用两个银电极电解AgNO3水溶液。在电解前,溶液中每1kg水含43.50mmolAgNO3。实验后,银库仑计中有0.723mmol的Ag沉积。由分析得知,电解后阳极区有23.14g水和1.390mmolAgNO3。试计算t(Ag+)及t(NO3-)。EXAMPLE§7.3电导、电导率和摩尔电导率(3)摩尔电导率(Λm):2.电导的测定例7.3.125℃时在一电导池中盛以浓度为0.02mol/dm3的KCl溶液,测得其电阻为82.4Ω。若在同一电导池中盛以浓度为0.0025mol/dm3的K2SO4溶液,测得其电阻为326.0Ω。已知25℃时0.02mol/dm3的KCl溶液的电导率为0.2768S/m。试求:(1)电导池常数;(2)0.0025mol/dm3的K2SO4溶液的电导率和摩尔电导率。3.摩尔电导率与浓度的关系4.离子独立运动定律和离子的摩尔电导率4.离子独立运动定律和离子的摩尔电导率(1)科尔劳施离子独立运动定律4.离子独立运动定律和离子的摩尔电导率4.离子独立运动定律和离子的摩尔电导率4.离子独立运动定律和离子的摩尔电导率5.电导测定的应用5.电导测定的应用5.电导测定的应用(4)电导滴定§7.4电解质的平均离子活度因子(系数)及德拜-许克尔公式1.平均离子活度和平均离子活度(因子)系数1.平均离子活度和平均离子活度(因子)系数1.平均离子活度和平均离子活度(因子)系数1.平均离子活度和平均离子活度(因子)系数2.离子强度3.德拜-许克尔(Deybye-Hcuekel)公式3.德拜-许克尔(Deybye-Hcuekel)公式3.德拜-许克尔(Deybye-Hcuekel)公式3.德拜-许克尔(Deybye-Hcuekel)公式(二)原电池§7.5可逆电池及其电动势的测定装置:2丹尼尔电池电池的组成及表示:2丹尼尔电池3.韦斯顿(Weston)标准电池电池电动势的测定必须在电流无限接近于零的条件下进行。电池反应的写法Exampie负极(阳极):§7.6原电池热力学2、电池电势的温度系数与若已知3.能斯特(Nernst)方程298.15K时§7.7电极电势和液体接界电势1.原电池的电动势2.标准氢电极(SHE)3.电极电势与标准电极电势3.电极电势与标准电极电势)标准电极电势表(p29)(1)电极符号:“离子︱中性态“(2)电极反应:氧化态+ze-→还原态(3)电极电势的数值:在氢电极之前E<0,ΔG>0,电池反应逆向进行;在氢电极之后E>0,ΔG<0,电池反应正向进行。电极电势的Nernst方程还原电极电势的高低,为该电极氧化态物质获得电子被还原成还原态物质这一反应趋向大小的量度。由任意两个电极构成的电池,其电动势E=E右-E左E为正值,表示电池反应能自发进行。例题:p314.电极反应电势与电池反应电势的关系4.电极反应电势与电池反应电势的关系4.电极反应电势与电池反应电势的关系4.电极反应电势与电池反应电势的关系5液体接界电势及其消除6原电池电动势的计算§7.8电极的种类酸性:H+|H2(g)|Pt电极反应:2H++2e-H2(g)标准电极电势:优点:电动势随温度改变很小。(2)氧电极结构:将镀有铂黑的铂片浸入含有H+或OH-的溶液中,并不断通O2(g)就构成了酸性或碱性氧电极1.第一类电极求水的离子积EXAMPLE包括金属-难溶盐电极和金属-难溶氧化物电极。(1)金属-难溶盐电极:在金属上覆盖一层该金属的难溶盐,然后将它浸入含有与该难溶盐具有相同负离子的易溶盐溶液中而构成的。最常用的有银-氯化银电极和甘汞电