第17章 电化学精要.ppt

2.化学反应热力学函数和标准平衡常数的计算 （例题见17.3节） 3.水的离子积、微溶盐溶度积和配合物离子的不稳定 常数的计算 4.平均离子活度因子的计算 化学电池 — 反应为化学变化的电池。 浓差电池 — 电池反应是物质从高浓度区向低浓度 区转移的电池。 电极浓差原电池 溶液相同但电极材料的浓度不同的 原电池。 （1）气体电极浓差 -）Pt ,H2(p1)│HCl(b)│H2(p2),Pt (+ p1p2 电极反应 负极 正极 电池反应 17-8 浓差电池和液接电势 -）Pt ,H2(p1)│HCl(b)│H2(p2),Pt (+ p1p2 负极反应 正极反应 电池反应 （2）汞齐电极浓差 -）Cd-Hg (a1)│CdSO4(b) │Cd-Hg (a2) (+ a1a2 电极反应 负极 正极 电池反应 溶液浓差原电池 两个电极相同但溶液中离子浓度不同 的原电池。 -）Ag │AgNO3[(a+)1] AgNO3[(a+)2] │Ag (+ (a+)1 (a+)2 电极反应 负极 正极 电池反应 无液接电势的溶液浓差原电池 -）Pt,H2(p) │HCl(b1) │AgCl │ Ag-Ag │ AgCl │HCl(b2) │H2(p),Pt (+ b1b2 左电池 右电池 总反应 例 计算下列电池在25 ℃时电池反应的电势。 解：此电池为已消除了液接电势的浓差电池 1.标准氢电极(SHE) 能否测定单个电极 的界面电势差 氢电极 2.电极反应的标准电势 电极反应的标准电势 电极反应的电势 氢电极符号 标准氢电极 与氢电极组成的原电池 实 例 书写惯例 电极符号总是从溶液到电极 电极反应则写还原方向 注 意： × × 氢电极的电极反应标准电势 25℃时各种电极上电极反应的标准电势及其温度系数 25℃时各种电极上电极反应的标准电势及其温度系数 3.电极反应的电势 定义 能斯特(Walther Hermann Nernst,1864-1941)德国物理化学家。学生时代在苏黎世大学、柏林大学、格拉茨大学学习物理学和数学，1887年毕业于维尔茨堡大学并获博士学位。1894年任哥丁根大学物理化学教授。1925年起担任柏林大学原子物理研究院院长。1927年当选前苏联科学院名誉院士。1932年被选为英国伦敦皇家学会会员。 Walther Hermann Nernst The Nobel Prize in Chemistry 1920 in recognition of his work in thermochemistry 瓦尔特 海曼 能斯特 1864-1941 能斯特的研究重点主要在热力学方面。1889年，他提出溶解压假说，从热力学导出了电极电势与溶液浓度的关系式，即电化学中著名的能斯特方程。同年，还引入溶度积这个重要概念，用来解释沉淀反应。 瓦尔特 海曼 能斯特 1864-1941 in recognition of his work in thermochemistry Walther Hermann Nernst The Nobel Prize in Chemistry 1920 能斯特还将量子理论的观点引入低温下固体的研究，计算低温下固体的比热。1906年根据对低温现象的研究，得出了热力学第三定律，人们称之为“能斯特热定理”，因此他获得了1920年诺贝尔化学奖。 此外，他还提出光化学的“原子链式反应”理论；研制出含氧化锆及其他氧化发光剂的白炽灯；设计出用指示剂测定介电常数、离子水化度和酸碱度的方法。 瓦尔特 海曼 能斯特 1864-1941 in recognition of his work in thermochemistry Walther Hermann Nernst The Nobel Prize in Chemistry 1920 4.电极反应的能斯特方程 5.电极反应的电势与电池反应的电势的关系 电池反应的能斯特方程 － 电化学系统的热力学基本方程 电化学平衡判据（按闭路推导） 电池反应的电势 电池反应的标准电势 电池反应电势的温度系数 能斯特方程 丹尼尔电池反应 电极反应的电势 定义 电极反应的能斯特方