5.电化学 5.1导电性质.pptVIP

第五章 电化学electrochemistry 第五章 电化学 第一节 电解质溶液的导电性质 一. 电解质溶液导电现象 一. 电解质溶液导电现象 一. 电解质溶液导电现象 二．法拉第定律 (Falady) 三．离子迁移数 三．离子迁移数 三．离子迁移数 药学院物理化学教研室 返回 e e e 制作：陈纪岳 电化学：电现象与化学现象之间内在关系 主要内容 电解质溶液 电化学平衡 电解极化 H+ Cl- 在电解质溶液（例HCl）中插入二个铂电极（惰性电极）接上电源，回路中有电流通过，其电导过程： 1．电子从负极流出 2．在阴极上交换电子 2H+ +2e ? H2（还原反应） H+向阴极迁移 3．在阳极上交换电子 Cl–向阳极迁移 2Cl–– 2e ? Cl2（氧化反应） 4．电子从阳极流回正极 Pt Pt E e e 演示 以上过程，有以下几个现象 1．两类导体 电子导体??电子迁移（如金属） 离子导体??正负离子迁移〔如电解质溶液〕 2．离子迁移 正负离子共同导电，但不同离子导电能力可能不同 离子导电总量＝电子导电总量 3．电极反应 电极 惰性电极，如Pt，不参与反应 非惰性电极，如Zn，参与反应 反应物质 阴极，容易还原的物质〔电极电位高〕优先反应 阳极，容易氧化的物质〔电极电位低〕优先反应 4．几个术语 4．几个术语 正极－电势高 负极－电势低 一般对原电池而言 阴极－发生还原反应 阳极－发生氧化反应 一般对电解池而言 电解池：电能?化学能 原电池：化学能?电能 或 Q = znF 描述电极上发生化学反应的物质量与通入电量的关系，概括为： 反应物质摩尔数（按基本单元）＝通入电子摩尔数，即 基本单元：如H+， z：反应物质电荷数 n：反应物质摩尔数 F：1mol电子的电量（Faraday常数），F = 96485 C?mol–1 各种离子在溶液中迁移速度不同，导电时输送的电量就不同。 离子迁移数：离子所输送电量中的份额 例如KOH溶液导电时，OH– 迁移速度比K+快三倍，则当K+输送1份电荷时，OH– 已完成3份电荷。 1. 迁移数概念 2. 迁移数测定 如果正负离子迁移数有明显差别，导电后，电解质在阴极区和阳极区的浓度会有明显不同，分析浓度变化可计算迁移数 常用方法：希托夫法 电量计 阴极区 阳极区 + + + + + + ? ? ? ? ? ? 浓度变化： 阴极区 正离子 n终=n始+n迁-n电 负离子 n终=n始-n迁 阳极区 正离子 n终=n始-n迁 负离子 n终=n始+n迁-n电 迁移数计算： 例 银电极电解AgNO3，电解一定时间后，阴极有1.15g银析出，阴极区AgNO3减少0.953g，求Ag+和NO3?的迁移数。 解 tAg+=1-0.526=0.474 阴极区分析 或正离子： n迁,Ag+=n终-n始+n电 = ?0.00561+0.01066=0.00505 mol 负离子： 药学院物理化学教研室 返回