2009-01-15--第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1-概述,3.2电毛细现象和3.3双电层微分电容2学时) .pptVIP

第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 第三章 电极-溶液界面结构与性质(3.1－概述、3.2?电毛细现象和3.3双电层的微分电容２学时) 上一内容 下一内容 回主目录 ?返回 一 研究电极/溶液界面性质的意义 §3.1　概述 1. 界面电场对电极反应速度的影响 界面电场是由电极/溶液相间的双电层所引起的。而双电层中符号相反的两个电荷层之间的距离非常小，因而能给出巨大的场强。 例如，双电层电位差（即电极电位）为1V，而界面两个电荷层的间距为10-8cm时，其场强可达108V/cm。 在如此巨大的界面电场下，电极反应速度必将发生极大的变化，甚至某些在其他场合难以发生的化学反应也得以进行。 能通过控制电极电位来有效的、连续地改变电极反应速度。 2. 电解液性质和电极材料及其表面状态的影响 电解质溶液的组成和浓度，电极材料的物理、化学性质及其表面状态均能影响电极/溶液界面的结构和性质，从而对电极反应性质和速度有明显的作用。 如，析氢反应2H++2e→H2 在铂电极上进行的速度比在汞电极上进行的速度大107倍以上。 深入了解电极过程的动力学规律，就必须了解电极/溶液界面的结构和性质。 二、理想极化电极 研究界面结构的基本方法是测定某些重要的、反映界面性质的参数（例如界面张力、微分电容、电极表面剩余电荷密度等）及其与电极电位的函数关系。 不论测定哪种界面参数，都必须选择一个适合于进行界面研究的的电极体系。 一个电极体系可以等效为下图所示的电路。 因为，直流电通过一个电极时，有两种作用： （１）参与电极反应而被消耗掉。 （２）参与建立或改变双电层。 不发生任何电极反应的电极体系称为理想化电极。 因此，绝对的理想化电极是不存在的。 但，在一定的电极电位范围内，某些真实的电极体系可以满足理想极化电极的条件。 §3.2 电毛细现象 一、电毛细曲线及其测定 　　电极/溶液的界面张力随电极电位变化的现象叫做电毛细现象。 界面张力与电极电位的关系曲线叫做毛细曲线。 　　对理想极化电极，界面的化学组成不发生变化，因而在不同电位下测得的界面张力的变化只能是电极电位改变所引起的。所以，可以根据实验结果绘制出　　 曲线。 二、电毛细曲线的微分方程 以热力学方法从理论上推导出界面张力和电极电位之间的关系式。 对固/液界面，式中　　　　一项只需要考虑相中的吸附粒子。有： 则： 简化为： 　　这就是电毛细曲线的微分方程，通常称为李普曼（Lippman）公式。 根据李普曼公式，可以直接通过电毛细曲线的斜率求出某一电极电位下的电极表面剩余电荷密度q，也可以方便地判断电极的零电荷电位值和表面剩余电荷密度的符号。 三、离子表面剩余量