理论电化学 电解质溶液理论

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1、第一章电解质溶液理论第一章电解质溶液理论导电体根据导电载流子不同，分为两类：第一类导体：导电载流子为电子或空穴的导体第二类导体：导电载流子为正负离子的导体电解质就是以离子作为载流子的导电体系，属于第二类导体。当电化学体系中，正是由于第一类导体和第二类导体的接触面上发生电荷传递时伴随有化学反应，从而产生电化学现象。电解质是构成电化学体系、实现电化学反应必不可少的物质。电解质的性质必须直接关系到电化学体系中反应进行。第一章电解质溶液理论电解质的分为液体电解质和固体电解质两大类。固体电解质：以离子的在电场下的定向运动作为导电机制

2、的固体。液体电解质：以离子的在电场下的定向运动作为导电机制的液体。第一章电解质溶液理论熔盐电解质溶液电解质液体电解质可分为水溶液体系有机物溶液第一章电解质溶液理论最重要的电解质体系电解质分子在溶剂中会电离成正离子和负离子，正负离子也可以结合成分子，电离的程度很大程度上决定着溶液的结构和性质。电解质有三种分类方式：1.根据电解质中溶剂中的行为：分为强电解质和弱电解质；2.根据电解质的结构知识：真实电解质和可能电解质，真实电解质是离子型晶体，可能电解质是非离子型晶体。3.根据是否完全离解或缔合：非缔合式电解质和缔合式电解质。非

3、缔合式电解质在溶剂中完全电离，缔合式电解质中有未电离的共价健分子或含有离子对的电解质。第一章电解质溶液理论作为形成电化学体系必有不可少的物质，电解质的的性质关系直接关系到电解过程是否可以进行，电解过程的能量消耗和能量效应。因此从发现电化学现象一开始，人们就致力于电解质溶液的研究和理论的建立。对电解质溶液的研究包括两个方面：一.为什么电解质可以导电？为什么离解，怎样离解？二.描述电解质性质有哪些参数？什么因素可以影响到电解质的性质？第一章电解质溶液理论第一章电解质溶液理论静态性质：没有外加电场情况下电解质的性质。包括：活度、

4、电离度、凝固点、渗透压、蒸气压等，其中最重要的是溶液的活度，即溶液的真实浓度。对于电解质来说，即起作用的离子的真实浓度。动态性质：有外加电场时电解质的性质。包括：电导、扩散系数、淌度等。动态性质中最重的就是溶液的电导，由电流流过电池时能参与导电的粒子的浓度与性质决定。第一章电解质溶液理论第一章电解质溶液理论第一章电解质溶液理论而电解质溶液的性质与溶质的性质有关，与溶剂的性质有关，与电解质中各种粒子间的相互作用有关。这一章的内容主要包括以下几个方面1.溶液中各种粒子间的相互作用——分子间力2.溶剂化及对溶液性能的影响－－离子

5、水化3.德拜-尤格尔离子互吸理论－活度系数极限公式4.电导理论——电导公式5.离子缔合及高浓度电解质溶液的结构第一章电解质溶液理论主要有两大理论：离子互吸理论－－是描述静态性质活度与浓度的关系的理论；电导理论－－是描述动态性质电导与浓度关系的理论。目的是为了定量的表达对于电解质体系最重要的两个物理量－－有效浓度与电导。理论建立的方式：分析电解质溶液与理想溶液的差别，分析溶液中各种粒子间的相互作用情况。第一章电解质溶液理论第一章电解质溶液理论两大理论的核心是离子云模型。离子云模型是描述溶液中离子存在状态的一种模型。是分析电解

6、质溶液中存在于各种粒子的相互作用的性质而建立的。或者说是描述电解质溶液中离子相互作用的一种模型。第一章电解质溶液理论第一章电解质溶液理论1.1分子间的力电解质是一个多物种的体系，中间有离子、离子对、极性分子等。各种粒子间的作用直接影响到电解质溶液的性质。为了深入研究电解质的性质和结构，必须研究和了解各种粒子间的作用。构成电解质的各种粒子，或者是离子，或者是分子。除各别的外，都是由原子核和核外电子组成。原子核带有一定的正电荷，而电子带负电荷。各种粒子间的作用力能绝大部分来自这些电荷的吸引力和推斥力。第一章电解质溶液理论我们可

7、以把溶液中的各种粒子归纳为一个广义的分子；如果这个粒子的正电荷负电荷数大少相等，电荷中心重合，那么就是电中性的，这就一个中性且没有极性的分子。如果粒子的正负电荷相等，但中心不重合，那么这个粒子就是带有极性的分子即一个偶极子；如果这个粒子的正负电荷不相等，就是一个离子。1.1分子间的力＋－＋第一章电解质溶液理论－分子间的作用力绝大部分来自于构成分子的原子核与围绕核而运动的电子的电荷的吸引力和排斥力。1.离子和离子之间的作用力，主要来自于所带电荷的吸引力和排斥力。两个不同电荷离子间的相互作用力和吸引能：1.1分子间的力第一章电

8、解质溶液理论（1－1）[1－2（a）]相互作用力两离子间的吸引能2.离子与偶极子之间的作用力，主要来自于电荷和偶极正负之间的吸引力和排斥力。1）离子与永久偶极子之间的势能：1.1分子间的力第一章电解质溶液理论(1－3）2）离子与感生偶极子之间的势能：(1－7b）依赖于偶极子的取向3.偶极子和偶极子之间的