电解质溶液ppt课件

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1、物理化学（二）物理化学框架热力学基本定律第一定律第二定律应用多组分系统—溶液相平衡化学平衡电化学表面化学胶体化学动力学宏观动力学微观动力学电极过程动力学统计热力学结构化学和量子化学研究电能与化学能的相互转化及其相关规律。电化学（八、九、十章）电能化学能原电池电解池电解质溶液、电极§概述一、电化学现象二、历史三、应用四、内容第八章电解质溶液§8.1电化学中的基本概念和电解定律§8.2离子的电迁移率和迁移数§8.3电解质溶液的电导§8.4电解质的平均活度和平均活度因子§8.5强电解质溶液理论简介负载电阻ZnZnSO4溶液CuCuSO4溶液e-ISO42-SO42-Zn

2、2+Cu2+原电池+-阳阴Daniell电池+-Cue-ISO42-Cu2+CuCu2+SO42-电解池阴阳原电池电解池铅酸蓄电池(1860年--)铅酸蓄电池(1860年-Iee-2ePbPbSO4+2ePbO2PbSO4H2SO4原电池电解池下列说法正确的是：（A）原电池的正极就是阳极（B）原电池的负极发生还原反应（C）电解池的阴极发生氧化反应（D）电解池的阳极发生氧化反应思考题:二、Faraday电解定律通电量与各电极上发生氧化或还原反应的物质的量之间的定量关系。法拉第常数FF=Le=6.0221023mol-11.602210-19C=96484.6

3、C•mol-196500C•mol-1通过1F电量，可析出1molAg+,基本单元电荷相同,析出的物质的量同定Q,不同基本单元法拉第定律无限制条件电量计数学表达式(物质的量一定)(电量一定)定Q电流效率§8.2离子的电迁移率和迁移数+++++-----+++++-----+++++-----阳极阴极+++++-----+++-------+++---++++一、离子的电迁移现象惰性电极，Q=4F,r+=r-+-惰性电极，Q=4F,r+=3r-+++++-----+++++-----+++++-----阳极阴极+++++-----++++----++------+

4、++++-归纳出如下规律：(2)无对流、扩散，但与是否采用元电荷为基本单元无关（如AuCl3,因为电中性条件,离子的电荷多则数量少)二、离子的电迁移率(uB)和迁移数(tB)电位梯度V•m-1离子淌度m2•s-1•V-1离子运动速率m•s-1uB为单位电位梯度(1V•m-1)时的运动速率，与离子本性(半径、电荷、水化程度)和溶剂的性质（如粘度）有关。1.正离子H+K+Ba2+Na+Li+负离子OH-SO42-Cl-NO3-HCO3-36.307.626.595.194.0120.528.277.917.404.61表8.1298.15K无限稀水溶液中离子淌度Gro

5、tthus质子传递机理(pp.24-25)--2.离子迁移数—承担传输电量的分数tB为相对值,与本身和共存离子的czr有关。支持电解质。rA若溶液中只有一种电解质:t++t-=1对负离子有类似表达式（略）c+z+=c-z-c,T影响？p14希托夫法，界面移动法，电动势法1.希托夫法—分析阴阳极区浓度变化三、离子迁移数tB的测定CuCuAgCuSO4=+-以CuSO4为例(p.11)讨论n迁移：由电量计得出n终了n起始n迁移n还原阴极Cu2+:阴极SO42-:n终了=n起始-n迁移t++t-=1p.11可不采用元电荷.阳极分析？方法优缺点？Hittorf法所需数据和

6、优缺点：1.通入的电量：即反应电量，由库仑计测得。例如，银库仑计中阴极上有0.0405gAg析出，2.电解前、后含某离子的物质的量：n起始、n终了。3.写出电极上发生的反应，判断某离子迁移迁出、迁入和反应的量的变化关系式，求出n迁移。再计算出该离子的迁移数。该法原理简单。受对流、扩散、振动等引起溶液想混而难获得准确结果。也没考虑水分子随离子的迁移，得到表观迁移数。在Hittorff法测迁移数的实验中,用Ag电极电解AgNO3溶液,测出在阳极部AgNO3增加了xmol,而串联在电路中的Ag库仑计上有ymol的Ag析出,则Ag+离子迁移数为(A)x/y(B)y/x(C

7、)(x-y)/x(D)(y-x)/y思考题1:n终了=n起始-n迁移+n氧化阳极Ag+:思考题2:（1）用Pt电极电解一定浓度的CuSO4溶液，试分析阴极区、中区和阳极区溶液的颜色在电解过程中有何变化？（2）若都改为Cu电极，则又如何？（1）阳极区：Cu2+迁向阴极，颜色变浅；阴极区：迁入Cu2+，但不足以补充在阴极上还原的量，因此颜色也变浅；中间区：在通电时间不长时，颜色基本不变。（2）阳极区：Cu2+迁向阴极，但由于Cu阳极氧化溶解而释放出更多量的Cu2+，颜色变深；阴极区：迁入Cu2+，但不足以补充在阴极上还原的量，因此颜色也变浅；中间区：颜色基本不变。2.

8、界面移动法