《物理化学实验预习》PPT课件

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1、电解质溶液电导；电动势；极化曲线；电镀物理化学实验预习电导：导电能力;对于某一种导体允许电流通过它的容易性的量度；电阻的倒数。符号是G。对于纯电阻线路，电导与电阻的关系方程为：电导单位是西门子，简称西，符号S。电导率κ是电阻率ρ的倒数，单位是S/m。1基本原理1.1电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率115电解质溶液电导的测定电阻AL1基本原理1.1电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率115电解质溶液电导的测定摩尔电导率S0(Sm2/mol)，其中c的单位是mol/m31基本原理1.2溶液浓度对电导的影响115电解质溶液电导的测定当溶液的浓度逐渐降低时，由于溶液中离子间的相互作用力减弱，所以

2、摩尔电导率逐渐增大。科劳尔施根据实验得出强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm与浓度C有如下关系对于弱电解质，可以根据科劳尔施离子独立移动定律计算无限稀释时的摩尔电导率Λ0。1基本原理1.2溶液浓度对电导的影响115电解质溶液电导的测定另外，对于弱电解质，其电离平衡常数Kc与浓度c和电离度a之间有如下关系：而弱电解质体系中：因此2实验步骤2.1连电路：惠斯通电桥115电解质溶液电导的测定R1R2R3Rx信号发生器示波器2.2在25oC下，测0.020mol/L的KCl溶液的电阻，计算Kcell。2.3分别测定25oC下HCl,NaAc,NaCl,HAc在不同浓度下的电阻。2.4整理、清洁所用仪器。3

3、注意事项3.1注意勿打碎电导池，铂黑电极不要用力擦洗；3.2每人四个电导瓶，每种电解质溶液用一个；0.020mol/LKCl溶液直接用电导管测定。3.3电解质溶液加水稀释后，注意摇匀，测量前达到恒温。115电解质溶液电导的测定1基本原理116电动势的测定1.1电动势当电极（金属或其它导电体）插入电解质溶液时，在电极与电解质溶液界面即有电位差产生，这个电位差称作电极电位。由于不同电极性质的差异，所产生的电极电位也不同。E=φ+－φ-1基本原理116电动势的测定1.2电动势的测定电池电动势不能用伏特计直接测量。因为当把伏特计与电池接通后，由于电池放电，不断发生化学变化，电池中溶液的浓度将不断改变

4、，因而电动势值也会发生变化。另一方面，电池本身存在内电阻，所以伏特计所量出的只是两极上的电势降，而不是电池的电动势，只有在没有电流通过时的电势降才是电池真正的电动势。1基本原理116电动势的测定1.2电动势的测定——对消法G工作电池标准电池可调电阻，精确调控工作电路电流——标准化待测电池1基本原理116电动势的测定1.3电池的组装ZnZnSO4(0.1mol/L)KCl(饱和)CuSO4(0.1mol/L)Cu2实验步骤116电动势的测定2.1连线路2.2根据标准电池上温度计显示温度，计算标准电池电动势；并在电位差计上调节至计算值。2.3标准化工作电路2.4测定待测电池电动势（25

5、oC）2.5将恒温槽温度分别升到30、35、40oC测定①和③电池电动势，计算电池的温度系数116电动势的测定注意：Ag电极改为Cu电极；AgNO3溶液改为CuSO4溶液3注意事项116电动势的测定3.1盐桥的正确使用3.2饱和甘汞电极的正确使用3.3标准电池、工作电池、待测电池正负极正确接到电位差计（正接正，负接负）3.4避免打碎玻璃仪器1基本原理117氢阴极析出极化曲线的测定电极极化：电极上有（净）电流流过时，电极电势偏离其平衡值，此现象称作极化。根据电流的方向又可分为阳极化和阴极化。过电位：实际析出电位与理论析出电位间的差值称为超电位或过电位。阳极上析出电位（正值）要比理论析出电位更正

6、；阴极上的析出电位要比理论析出电位更负。极化曲线：表示电极电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线。如电极分别是阳极或阴极，所得曲线分别称之为阳极极化曲线或阴极极化曲线。实验目的通过在1M的NaOH溶液中氢在阴极析出极化曲线的测定，掌握测量极化曲线的基本方法。了解过电位、极化电极电位等概念和基本测量方法了解影响氢过电位和氢阴极析出速度的主要因素。阳极极化过电位ηA=φ-φP，阴极极化过电位ηK=φP-φ，式中φP为平衡电位，φ为电位研究发现η或φ是电流密度i的函数，称为Tafel关系，大都满足下列两个Tafel方程：φ=a1+b1lgi（低极化区）φ=a2+b2lgi（高极化区）过电位代表

7、为了维持电极反应速率（电流密度）所需要的额外能量，此能量会转成热能，使得阳极运作电位永远高于平衡状态下的电位；阴极运作电位永远低于平衡状态下的电位。φ~lgi作图称为电极反应极化曲线。极化曲线在电化学动力学和机理、化学电源、电镀、电抛光、金属腐蚀、电化学合成、电催化和光电催化等领域的研究中都有重要的意义。极化曲线示意图测量极化曲线有两种方法:控制电流法控制电位法本实验采用控制电流法，就是逐步改变回路中的电流大