第七章+电化学要点分析.ppt

物理化学－第七章 电化学 三部分： 电解质溶液： （§7.1 --§7.4） 原电池： （§7.5 --§7.9） 电解和极化： （§7.10--§7.12） （一）电解质溶液 电解质溶液是原电池及电解池的工作介质。 电极反应 --- 法拉第定律 (§7.1） 导电机理 离子定向迁移 --- 离子迁移数 (§7.2) 导电 (摩尔)电导(率)：描述导电能力的物理量 (§7.3) （主线） 离子平均活度系数 电解质溶液活度 导电及其它性质(§7.4) 例7.3.1 25℃时在一电导池中盛以浓度为0.02 mol/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0.0025 mol/dm3的K2SO4溶液，测得其电阻为326.0Ω。已知25℃时 0.02 mol/dm3的KCl溶液的电导率为0.2768 S/m 。试求：(1) 电 导池常数；(2)0.0025 mol/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 5. 电导测定的应用  （1）计算弱电解质的解离度和解离常数 对于弱电解质： (2) 计算难溶盐的溶解度和溶度积Ksp 1. 可逆电池 电池中进行的任何反应与过程均可逆的电池即为可逆电池。 (a) 电极反应具有热力学上的可逆性 (b) 电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行 (c)电池中其它过程必须是可逆的 分析丹尼尔(Daniell)电池的可逆性 2. 韦斯顿(Weston)标准电池 ——韦斯顿标准电池是高度可逆的电池 阳极： Cd(汞齐)+SO42-+8/3H2O(l) ?CdSO4.8/3H2O(s) + 2e- 阴极： Hg2SO4(s) +2e- ? 2Hg(l)+SO42- 电池: Cd(汞齐)+ Hg2SO4(s) + 8/3H2O(l) ? 2Hg(l)+ CdSO4.8/3H2O(s) 图示: w(Cd)=12.5%(汞齐)|CdSO4.8/3H2O(s) |CdSO4饱和溶液| Hg2SO4(s) |Hg 3. 电池电动势的测定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。 波根多夫(Poggendorf)对消法： 三个电池：工作电池 标准电池 待测电池 一个检流计 一个滑线电阻 检流计中无电流通过时： 由任意两个电极构成的电池，电动势 E=E右 - E左 E为正值，表示电池反应能自发进行 §7.8 电极的种类 金属电极 氢电极 氧电极 卤素电极 §7.8 电极的种类 §7.8 电极的种类 (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。 §7.8 电极的种类 优点：锑-氧化锑电极为固体电极 应用起来很方便 §7.9 原电池设计举例 例1. 将下列反应设计成电池 1/2Cl2(g) + Ag ? AgCl(s) 解： 阳极: Ag + Cl-(a) ? AgCl(s) + e- 阴极: 1/2Cl2(g) + e- ? Cl-(a) 电池表示：Ag|AgCl(s)|Cl-(a)|Cl2(g)|Pt §7.9 原电池设计举例 例2. 将下列反应设计成电池 H+ + OH- ? H2O 解：若用氢电极: 阳极: 1/2H2(g, p)+OH- ? H2O+e- 阴极: H++e-? 1/2H2(g, p) 电池表示:Pt|H2(g, p) |OH-|| H+|H2(g, p) |Pt 若用氧电极: 阳极: OH- ? 1/4O2(g, p)+1/2H2O+e- 阴极: 1/4O2(g, p)+H++e-? 1/2H2O 电池表示:Pt|O2(