本科物理化学复习提纲(ii)

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1、葛华才编.华南理工大学本科《物理化学》课程考试复习提纲本科物理化学复习提纲(II)（华南理工大学物理化学教研室 葛华才） 说明：通常的Windows没有特殊的化学字符(如标准态、盐桥、液接界面等符号)，因此在使用前最好下载有关的字库。 第七章电化学第九章统计热力学初步第十章表面现象第十一章化学动力学基础第十二章胶体化学  第七章电化学一、重要概念阳极、阴极，正极、负极，原电池，电解池，电导L，电导率k，(无限稀释时)摩尔电导率L，迁移数t，可逆电池，电池的电动势E，电池反应的写法，分解电压，标准电极电位、电极的类型、析出电位，电极极化，过电位，电极反应的次序二、重要定

2、律与公式1．电解质部分(1)法拉第定律：对反应氧化态+ze－→还原态nM=Q/zF=It/zF(2)电导G=1/R=kA/l电导率：k=G(l/A)，(l/A)-称为电导池常数摩尔电导率：Lm=k/c摩尔电导率与浓度关系：稀的强电解质Lm=Lm∞-A(3)离子独立定律：无限稀释溶液，电解质Lm∞=v+Lm∞，++v-Lm∞，-(4)电导应用：i.计算弱电解质的解离度和解离常数对反应HAH++A-解离度a=Lm/Lm∞21 葛华才编.华南理工大学本科《物理化学》课程考试复习提纲平衡常数Kq=[a2/(1-a)](cq/c)ii.计算难溶盐的溶解度难溶盐(电解质)溶液电

3、导率的加和性：k[溶液]=k[难溶盐]+k[水]→k[难溶盐]→摩尔电导率Lm≈Lm∞→溶解度c=k[难溶盐]/Lm(5)平均活度及活度系数：电解质，，v=v++v-，a±=g±b±/bq(6)德拜-许克尔公式：，其中A=0.509(mol-1·kg)1/2，I=(1/2)SbBZB22.原电池(1)热力学DG=-zFEDS=-(¶G/¶T)p=zF(¶E/¶T)pDH=DG+TDS=-zFE+zFT(¶E/¶T)pQir=TDS=zFT(¶E/¶T)p(2)能斯特方程DrGmq=-zFEq=-RTlnKq当T=298.15K时，(3)电极电势对于还原反应：　氧化态+

4、ze-→还原态电极电势电池的电动势E=E+-E-电池的写法：负极正极界面表示：┆┆盐桥┆可分液相接触

5、不同相，无法区分的界面三、关键的计算题类型1．电解质溶液部分21 葛华才编.华南理工大学本科《物理化学》课程考试复习提纲由摩尔电导率计算解离率、解离平衡常数以及迁移数相关的题型。2．给出电池，写出电极反应及计算电池反应热力学基本函数。这一类型相对容易。3．给出反应，设计电池并计算电池反应热力学基本函数。4．给出二个反应的基本量或若干个电极的电极电势，求相关反应的电动势或热力学量。这类题比较综合。 5．典型题形例1(2002年题)：25℃时，电池Zn(s)

6、ZnCl2

7、(b＝0.555mol·kg-1)

8、AgCl(s)

9、Ag(s)的电动势E＝1.015V，(¶E/¶T)p=－4.02×10-4V·K－1。已知Eq(Zn2+/Zn)＝-0.7630V,Eq(AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。(1)写出电池反应。(2)求上述反应的平衡常数Kq。(3)求电解质溶液ZnCl2的平均活度系数。(4)求上述反应在定浓条件下，在恒压无其他功的反应器中进行或在电池中可逆地进行时吸放的热量各为多少？(共12分)解：(1)电极反应：Zn(s)→Zn2++2e—AgCl(s)+e—→Ag(s)+Cl—电池反应：Zn(s)+2AgCl(s)→2Ag

10、(s)+ZnCl2(l)(2)Kq=exp(zFEq/RT)=exp[2×96500×(0.2220+0.7630)/8.315/298.2]=1.983×1033(3)，而，代入1.015=(0.2220+0.7630)－(0.05916/2)lg(4×g±3×0.5553)g±=0.521(4)可逆电池Qr=zFT(¶E/¶T)p=2×96500×298.2×(－4.02×10-4)J·mol-1=-23136J·mol-1非电池反应：Qp=DrH=DrG＋TDrS=DrG＋Qr=－zFE+Qr=[-2×96500×1.015+(-23136)]J·mol-1=-

11、219031J·mol-1例题2(98年题)：(1)25℃时，将某电导池充以0.1000mol·dm-3KCl,测得其电阻为23.78W；若换以0.002414mol·dm-3醋酸溶液，则电阻为3942W。已知0.1000mol·dm-3KCl的电导率kKCl=1.289S·m-1,醋酸的极限摩尔电导L¥HAc=0.03907S·m2·mol-1.计算该醋酸溶液的电离度和标准电离常数．(7分)(2)可以将煤的燃烧反应C(石墨)+O2®CO2设计成电池。已知25℃、pq时，C(石墨)21 葛华才编.华南理工大学本科《物理化学》课程考试复习提纲的燃烧焓为