第七章 节 电化学 Electrochemistry 物理化学课件.pptx

第七章 电化学 Electrochemistry;第七章 电化学;第七章 电化学;第七章 电化学; 电化学是研究化学现象与电现象之间的相互关系以及化学能与电能相互转化规律的科学。在物理化学中，电化学是一门重要的分支学科，其涉及领域十分广泛，从日常生活、生产实际直至基础理论研究，都会经常遇到电化学问题 ; 化学现象与电现象的联系，化学能与电能的转化，都必须通过电化学装置方可实现。电化学装置可分为两大类：将化学能转化为电能的装置称为原电池；将电能转化为化学能的装置称为电解池。无论是原电池还是电解池，都必须包含有电解质溶液和电极两部分。 ;Galvanic Cells;电解池;（一）电解质溶液 (Electrolyte solution); 阴极反应：2H+ + 2e- ? H2 阳极反应：2 Cl? ? Cl2 + 2e? 电解池内发生了反应： 2HCl ? H2 + Cl2 由热力学原理可知，如果电解时的化学变化是在可逆条件下进行的，则系统吉布斯函数升高值?GT，p与外界消耗之电功QV 相等，即 ?GT，p＝Wr′＝QV ;1 电解质溶液的导电机理 ;2 法拉第定律 (Faraday’s law);(Michael Faraday,1791～1867年);(Michael Faraday,1791～1867年;3 离子迁移数 3 Transport number or transference number;Let 4F be passed through the cell t+=3t- ; 对于只含有正、负离子各一种的电解质溶液来说： 正离子迁移数 负离子迁移数 一种离子传输电量的多少，是与离子的迁移速率成正比的。对多数电解质来说，由于不同离子在相同电场力作用下迁移速率并不相同，所以一般说来，t+ ?t? ;迁移数与离子迁移速率u和迁出物质的关系 ： n为迁移物质的总量；nc和na分别为阳离子迁出阳极区和阴离子迁出阴极区的物质的量。;measurement of transport numbers by Hittorf method ;离子迁移数测定仪; measurement of transport number by the moving boundary method ;§ 7.2 电解质溶液的电导;(1)电导、电导率和摩尔电导率; 在相距为1m的两个平行板电极之间充入含1mol电解质的溶液时所具有的电导，称为该溶液的摩尔电导率，以符号?m表示。 定义式：?m=kvm=k/c Vm是含有1mol电解质的溶液体积。 由此式可看出?m的单位是S·m2·mol-1 ;（2）电导的测???;?;(3)电导率和摩尔电导率随浓度的变化 ;;(4)离子独立移动定律及离子摩尔电导率 ;(4)离子独立移动定律及离子摩尔电导率;正离子;负离子;§7.3 电导测定的应用示例; 例题2 25℃时测得浓度为0.1000mol?dm-3的HAc溶液的?m为5.201?10-4 S?m2?mol-1，求HAc在该浓度下的电离度?及其电离平衡常数Kc。 解：查表得25℃时HAc的无限稀摩尔电导率为0.039071 S?m2?mol-1，因此： =5.201?10-4/0.039701 = 0.01331 = 1.796?10-5 mol?dm-3;(2) 求算微溶盐的溶解度和溶度积; 例题3 25℃时，测出AgCl饱和溶液及配制此溶液的高纯水之?分别为3.41?10-4和1.60?10-4 S?m-1，试求AgCl在25℃时的溶解度和溶度积(Ksp)。 解: ? (AgCl) = ? ??(H2O) =(3.41?1.60)?10-4S?m-1=1.81?10-4 S?m-1 查表得 (AgCl)＝0.01383 S?m2?mol-1，所以AgCl饱和溶液的浓度 c ＝ ? (AgCl)/ (AgC1)＝(1.81×10-4/0.01383)mol?m-3 ＝ 0.0131mol?m-3＝1.31?10-5mol?dm-3