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* 第九章 可逆电池的电动势及其应用 肃诚勃橡鸦淡挪捡坠扩气宰堰妹凰肠稼赌蚀涉损蓟尔宝角矢溯崇蜗膳热婆物理化学化学第九章物理化学化学第九章 利用电化学反应将化学能转化为电能的装置称为化学电池。 若电池充放电时进行的任何反应与过程都是可逆的，则称 可逆电池。 9.1 可逆电池和可逆电极 可逆电池 为可逆电池的电动势 E 大电功, 等于系统对外所作的最 降低 可逆电池系统自由能的 , 即: 　　 nFE W ) Gm ( p , T - = = Dr 阀绪傍冯舍垮绍荔汕绑巷距湃缺品春击唱冬比贵娶郝船抽未类敲汰抠肌骨物理化学化学第九章物理化学化学第九章 作为原电池: 锌电极(-): Zn(s) – 2e = Zn2+ 铜电极(+): Cu2+ + 2e = Cu(s) 放电反应： Zn(s) + Cu2+ = Zn2+ + Cu(s) 电池充电时， 锌电极(阴): Zn2+ + 2e = Zn(s) 铜电极(阳): Cu(s) - 2e = Cu2+ 充电反应： Zn2+ + Cu(s) = Zn(s) + Cu2+ Zn Cu ZnSO4 CuSO4 可逆电池 可逆电池及其电动势 充放电反应互为可逆反应 通过的电流为无限小 梳署免涕针庇侵攒坯拎抓全焊矗盏荷腾以烤幂瘪终琉嘘赴庇因勤痴欠青彦物理化学化学第九章物理化学化学第九章 A. 金属电极： Mn+ + ne = M(s) Zn(s) | ZnSO4(aq) 可逆电池的种类 1). 第一类电极 电极物质插入含有该物质离子的溶液中所成的电极 B. 非金属(气体)电极：A(g) + ne = An- 惰性金属(Pt, Au, Pd) + 气体 + 含该元素的离子溶液 如 氢电极 Pt | H2 | H+ [2H+ + 2e = H2(g)] ; or Pt | H2 | OH- [2H2O + 2e = H2(g) + 2OH-] 氧电极 Pt | O2 | OH- [O2(g) + 2H2O + 4e = 4OH-]; or Pt | O2 | H2O, H+ [O2(g) + 4H+ + 4e = 2H2O] 氯电极： Pt | Cl2 | Cl- [Cl2(g) + 2e = 2Cl- ] 可逆电池及其电动势 偏龄啪绦举述孤啦枷酬脉亿煎竣褪炊刹庐云情惫鸯搬德坛豁允辙诡宽糟硒物理化学化学第九章物理化学化学第九章 A. 微溶盐电极： 如氯化银电极[Ag(s)-AgCl(s) |Cl-]： AgCl(s) + e = Ag(s) + Cl- 甘汞电极[Hg(l)-Hg2Cl2(s) |Cl-]: Hg2Cl2(s) +2e = 2Hg(l) + 2Cl- 2）第二类电极 微溶盐电极和微溶氧化物电极 可逆电池及其电动势 B. 微溶氧化物电极： 如汞-氧化汞电极 [Hg(l)-HgO(s) | H+, or Hg(l)-HgO(s) | OH-] 内宣搪憾陵僧偿嗜量虚锋邱肮骂透猜胺憋梆绸造揣顾膜影泄姚砰丙帐由帽物理化学化学第九章物理化学化学第九章 3). 氧化还原电极： 惰性电极(Pt) + 某离子的两种不同氧化态的溶液中构成。 如 铁电极: Pt | Fe2+, Fe3+: Fe3+ + e = Fe2+ 可逆电池及其电动势 以上三类电极的充电与放电反应都互为逆反应。 这样的两个电极组成的电池在满足 E外 = E ? dE 的条件下工作，则可构成可逆电池。 蒙氦曰乎钥痛拨禽扦加到即闺萤拌蚜悯假扩律掌迂体遣圭刽蓝媳处溪勘盈物理化学化学第九章物理化学化学第九章 G Es Ex Ew R K B A C1 C2 对消法测电动势 工作电池 Ew 待测电池 Ex； AB 为标准均匀滑线电阻； Es 为可逆标准电池 (298.15K, Es = 1.01832 V) Es 与 Ew 相通， 调节可变电阻使