李狄-电化学原理-第四章-电极过程介绍.pptVIP

第四章 电极过程概述;简介：; 3、对单个过程的研究，着重于阳极和阴极的电极反应过程，液相传质过程仅考虑电极附近液层中的传质作用。 在电化学中，人们习惯把发生在电极／溶液界面上的电极反应、化学转化和电极附近液层中的传质作用等一系列变化的总和统称为电极过程。有关电极过程的历程、速度及其影响因素的研究内容就称为电极过程动力学。;4.1电极的极化现象 ;发生电极极化时，阴极的电极电位总是变得比平衡电位更负，阳极的电极电位总是变得比平衡电位更正。因此，电极电位偏离平衡电位向负移称为阴极极化，向正移称为阳极极化。; 实际遇到的电极体系，在没有电流通过时，并不都是可逆电极。在电流为零时，测得的电极电位可能是可逆电极的平衡电位，也可能是不可逆电极的稳定电位。因而，又往往把电极在没有电流通过时的电位统称为静止电位。把有电流通过时的电极电位(极化电位)与静止电位的差值称为极化值。;1、当发生极化现象时，两电极的电极电位将发生如下变化（ ）。 A 阳极变得更负；阴极变得更正；B 阳极变得更正；阴极变得负； C 两者都变得更正； C 两者都变得更负。; 电流流过电极时，产生一对矛盾作用： 极化作用—电子的流动，它起着在电极表面积累电荷，使电极电位偏离平衡状态； 去极化作用—电极反应，它起着吸收电子运动传递的电荷，使电极电位恢复平衡状态。 极化是由上述两种作用联合作用的结果。;电极极化的实质;理想极化电极 电极上不发生电极反应的电极。 V反 0 不存在去极化作用，流入电极的电荷全都在电极表面不断地积累，只起到改变电极电位。例如：滴汞电极;1、对于理想不极化电极，下列说法不正确的是（ ）。 A 电极上不发生电化学反应； B 电极电位不会改变； C 完全可逆； D 去极化与极化作用接近于平衡。 2、下列电极中，那个电极是理想不极化电极（ ）。 A Zn|Zn2+ ； B Ag|AgCl，KCl ； C Pt|Fe 2+ , Fe 3+ ； D Fe | H2SO4。 ; 实验表明，过电位值是随通过电极的电流密度不同而不同的。为了完整而直观地表达出一个电极过程的极化性能，通常需要通过试验测定过电位或电极电位随电流密度变化的关系曲线，这种曲线就叫做极化曲线。;假设电极反应为: ; 极化曲线某一点的斜率 称为该电流密度下的极化度。它具有电阻的量纲，有时也被称作反应电阻。实际工作中，有时只需衡量某一电流密度范围内的平均极化性能。多采用平均极化度 的概念。 ;;;经典恒电流法测量极化曲线; ⑵恒电位法则是控制电极电位，测量相应的电流密度值而作出极化曲线。该测量方法的适用范围较广泛。 ;1、恒电位法测量极化曲线采用的是三电极体系, 即研究电极、辅助电极和参比电极, 其中辅助电极的作用是（ ）, 参比电极的作用是（ ）。 ;⑶恒电流法和恒电位法测量的区别; 按照电极过程是否与时间因素有关，又可将测量方法分为稳态法和暂态法。 ;;;原电池与电解池的比较;3. 超电压; 在研究电池体系的动力学时，常常把表征电极过程特性的阴极极化曲线和阳极极化曲线画在同一个坐标系中，这样组成的曲线图称为极化图。;优点：极化图可直观的反应电池端电压随电流密度的变化规律 缺点：极化图只能反映出因电极极化而引起的端电压变化，反映不出溶液欧姆电压降的影响。;1、当电池的端电压小于电池电动势，则表示电池正在（ ）。 A 放电； B 充电； C 交替充放电 ； D 没有工作。;4.3 电极过程的基本历程和速度控制步骤 ;(5) 新相生成步骤：如生成气体、固相沉积层等； 液相传质：反应产物是可溶性的，产物粒子自电极表面向溶液内部或液态电极内部迁移。;电极过程的基本历程（例1）;并联进行;从化学动力学可知，反应速度与标准活化自由能之间关系;速度控制步骤: 控制整个电极过程速度的单元步骤(最慢步骤)称为电极过程的速度控制步骤，简称控制步骤。;2、浓差极化和电化学极化-控制步骤的不同来分类;2. 某个电极过程由液相传质（反应速度为υ1）、 电子转移（反应速度为υ2）、和随后转化（反应速度为υ3）三个单元步骤串联组成的（ υ1 υ2 υ3) 。各步骤的实际反应速度（ ）（填是或否）相等，