【2017年整理】物理化学课件.ppt

第八章 电化学;精炼和冶炼有色金属和稀有金属 ;理解原电池与电解池的异同点；理解电导、电导率、摩尔电导率的定义及其应用。 掌握电解质的活度、离子平均活度和离子平均活度系数的定义及计算。 掌握离子迁移数、离子电迁移率的定义； 掌握离子独立运动定律和德拜—休克尔极限定律。 重点掌握电池反应和电极反应的能斯特方程，会利用能斯特方程计算电池电动势和电极电势。;8.1 电化学的基本概念;8.1.1原电池和电解池;8.1.2 正极、负极，阴极、阳极;二、电解池;三、原电池(Galvanic cell) ;8.1.3 Faraday 定律; 法拉第定律也可描述为：当电流流过电解池（或原电池）时，电极上发生反应的物质的量与流过电路中的电量成正比。 用数学公式表示为： Q = zFn 式中：n—— 电极反应的物质的量。 F —— 法拉第常数 z —— 电极反应的电荷数(即转移电子数)。;8.2 离子的迁移数;电迁移过程示意图 ;结 论:;2. 离子的迁移数(Transfer number of ion);而离子迁移的电量与离子移动的速度是成正比的，故;§8.3 电导，电导率和摩尔电导率;*;*;例8.3;§8.4 电导的应用 ;由于若电解质的离解度很小，溶液中离子的浓度很小，故可认为电离的离子独立运动，导电的仅是电离的离子，则 ;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*; 可逆电池(Reversible cell)的条件： ⑴ 电池反应是可逆的。 ;*;*;*; 【例题】已知电池 Pt|H2(p?) | H2SO4(a) | O2(p?)|Pt 在25℃时，电动势为1.228V，H2O(l)的标准摩尔生成焓为-286.06kJ?mol-1,并假定它在0～25℃间为常数。求： ⑴ 25℃时，电池的电动势温度系数。 ⑵ 0℃时，电池的电动势。 ⑶ 25℃时，电池的反应热。 解：电池反应为 H2(p?) +1/2O2(p?) == H2O(l) 即标准状态下水的生成反应。 ⑴ ?r Hm = ?f Hm = - 286.06kJ?mol-1 ;∵; ⑵ 因电池反应的?rHm与温度无关，则?rCp = 0 , 故电池反应的?rSm也与温度无关。即电池的电动势温度系数与温度无关。则 dE = - 8.5×10-4dT E(273K) = E(298K) - 8.5×10-4 (273 - 298) = 1.249V ;*; ∵ ?rGm = - zFE ∴ ?rGm? = - zFE? ∵ ?rGm? = - RT lnK? ∴ - zFE? =- RT lnK? ;【例题】已知298K时，电池 Pt| H2(p?) | HCl(a? = 0.1) | AgCl | Ag 的标准电动势为0.223V，求298K时，电池反应的K? 、E、?rGm。 解：(-) 1/2H2(g) == H+ + e- (+) AgCl(s) + e- == Ag (s) + Cl- 电池反应 1/2H2(g) +AgCl(s) == Ag(s) +HCl(a? = 0.1) ① lg K? = zE? / 0.059V = 1×0.223 / 0.059 = 3.78 K? = 6.02×103;②