[理学]第2章 可逆电池的电动势及其应用-1.pptVIP

如果参加还原反应的还有其它一些物质，则在电极电位表达式 中必须一并列出 2.2.2 标准电极电位 为标准电位，它是参加电极反应各物质的活度都等于1时 的电极电位。 单个电极的电位至今还不能由实验方法直接测定或从理论上算得。 我们只能测定由两个电极组成的电池的电动势。国际上现在采用 标准氢电极为基准。即指定氢气为一大气压和氢离子活度为1的溶 液所组成的标准氢电极的平衡电位在任何温度下规定为零。 将其它电极在标准状态下（即参加电极反应物质的活度都等于1） 与标准氢电极组成一个电池，测得的可逆电池的电动势就是该电 极的标准电极电位 * * 1.用Ag电极来电解AgNO3水溶液,通电一定时间后阴极上有0.078gAg(s)析出,经分析知道阳极部含有AgNO3 0.236g,水23.14g,已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有AgNO3 0.00739g,求Ag+和NO3-的迁移数. 答案:t+=0.47,t-=0.53 第二章 可逆电池的电动势及其应用 主要内容 电池的概念：化学能转化为电能的装置，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 负极写在左边，正极写在右边， 表示已消除液接电势， 表示有不同相界面存在 电极电势的能斯特方程 任一电极与标准氢电极 组成的电池所测得的电势为该电极的标准电极电势 可逆电池，只符合热力学可逆条件，没有电流或电流无限小时电池反应才是可逆的 重要公式 可逆电极分为：第一类电极，第二类电极，氧化还原电极 注意电极反应的写法：找出得失电子的物质，强电解质写成离子，固体、气体、难溶物、弱电解质写成分子。 电动势测定可逆电池反应的热力学函数 测定溶液离子的平均活度系数 测定pH值，电势滴定，绘制电势-pH图 电池是将化学能变为电能的装置，电解池是将电能转化为电能的一种装置。 （-） （+） 阴极 （发生还原反应，得电子） （+） （-） 阳极 （发生氧化反应，失电子） 电解池 电池 2.1可逆电池 2.1.1化学反应和电池 1. 左边为负极，起氧化作用； 右边为正极，起还原作用。 2.“|”表示相界面，有电势差存在。 3.“||”表示盐桥，使液接电势降到可以忽略不计。 4.“┆”表示半透膜。 5.要注明温度，不注明就是298.15 K；要注明 物态，气体要注明压力；溶液要注明浓度。 6.气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性 电极，通常是铂电极。 Cu2++2e-→ Cu(S) 发生还原作用，是阴极。电流由Cu极流向Zn极，Cu极电势高，是正极。 Cu电极： Zn(S)→Zn2++2e- 发生氧化作用，是阳极。电子由Zn极流向Cu极，Zn极电势低，是负极。 Zn电极： 将化学能转变为电能的装置称为电池。 (-)Zn｜ZnSO4(a1) ┆ CuSO4(a2)｜Cu(+) 电池表示为 与外电源正极相接，是正极。 发生氧化反应，是阳极。 Cu(s)→ Cu2++2e- 电极②： 与外电源负极相接，是负极。 发生还原反应，是阴极。 Cu2++2e-→Cu(s) 电极①： ① ② 将电能转变为化学能的装置称为电解池。 电动势与电池反应的热力学公式 恒温、恒压的可逆过程中，系统吉布斯函数的减少等于过程中系统所做的最大非体积功，可逆电池中非体积功即为电功 例如，在25℃和1大气压下，铜和锌在其相应的溶液中发生如 下反应： Zn+Cu2+(a=1)=Cu+Zn2+(a=1) 则查表可得Cu2+和Zn2+的ΔG0各为65.10 kJ/mol 和－147.21 kJ/mol，而金属Zn、Cu的标准ΔG0都等于 零，则上式的标准自由焓变 ΔG0=ΔG0生成，Zn2+－ΔG0生成，Cu2+ =－147.21－65.10=－212.37 kJ 2.1.3可逆电池热力学 概念： 当电池处于开路状态或与一个电动势正好相等的外电源连接时，电路中没有电流通过，电极上以及电池内不发生任何净变化，当外电源的电势发生微小变化时，电路中即有微量电流通过，电极上以及电池内发生微小的电化学反应。 （1）电极上的电化学反应可正反两个方向进行，反应可逆转。 （2）可逆电池在工作时必须电流十分微小，此时电势才能在平衡状态下工作。 当外加电压稍大于电池电动势时，电池将充电，电极反应分别为： 铅酸电池和锂电池的优缺点 优势表现在它所提供的开路电源比较大(相比锂电池)来说.一个12V的电池,只需要做成一个电池,而锂电池在作为动力电池时可能需要串联很多形