物理化学8-1.ppt

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1、第八章电化学§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律§8.2离子的迁移数§8.3电导、电导率和摩尔电导率教学主要内容及重点难点：电化学池8-1.ppt#5.§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律1、电解质溶液的导电机理（重点）2、法拉第电解定律（重点）3、离子的电迁移现象（难点）4、电迁移率和迁移数（重点）5、离子迁移数的测定(难点)6、电导、电导率和摩尔电导率（重点）7、电导的测定8、摩尔电导率与浓度的关系9、离子独立运动定律和离子的摩尔电导率（重点）10、电导测定的应用三、导体的分类（两类）：1、第一类导体，又称为电子导体，如金属、石墨等。导电特征

2、：A、自由电子做定向移动而导电B、导电过程中导体本身不发生变化C、温度升高，电阻也升高D、导电总量全部由电子承担第八章　电化学2、第二类导体：又称为离子导体，如电解质溶液，熔融电解质等。导电特征：A、正负离子作反向移动而导电B、导电过程中有化学反应发生C、温度升高，电阻下降第八章　电化学§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律一、电化学池电化学反应一般应在特定的装置中进行，称为电化学池。电化学池分为两种1、原电池：将装置导通，电极上会自发进行化学反应，并可将化学能转换为电能输出。2、电解池：当外加电压高于物质的分解电压，不能自发进行的化学反应可以发生。电

3、解池e-I-++阳3极-阴极电解质溶液正极负极原电池e-I-+阴极阳极电解质溶液负极正极§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律3、电解质导电机理e-I-++阳3极-阴极电解质溶液正极负极代表阴离子代表阳离子§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律电化学中把电极上进行的有电子得失的化学反应称为电极反应。两个电极反应的总和即为电池反应。4、电极的规定（1）物理方法根据电势的高低来命名正、负极正极：电势高的一极称为正极，电流从正极流向负极负极：电势低的一极称为负极，电子从负极流向正极（2）化学方法根据电极上电子的得失情况来定义，称为阳极、阴极阳极：发生氧化

4、反应的电极阴极：发生还原反应的电极§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律5、思考：电解质到底是怎么导电的呢?以电解池为例：正、负离子分别向相反方向迁移，它们的导电方向一致，这就是电解质溶液的导电机理。§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律6、原电池工作原理e-I-+阴极阳极电解质溶液负极正极代表易发生还原反应的粒子代表易发生氧化反应的粒子∴原电池的阴极为正极，阳极为负极。§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律7、电极的名称和电化学池的对应关系电极反应阳极（Anode）阴极（Cathode）氧化(失电子)还原（得电子）电解池正极、电势高负极、电势低

5、原电池负极、电势低正极、电势高原电池、电解池共同特点：在电极与溶液的界面上有电子得失的反应发生；溶液内部有离子作定向迁移运动。极板与溶液界面上进行的化学反应电极反应两个电极反应之和为总的化学反应：原电池电池反应；电解池电解反应§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律二、法拉第定律（Faraday’sLaw）（重点）1、法拉第定律文字表述在电极界面上发生化学反应的物质量与通入电解池的电量成正比。2.法拉定律的数学表达式元电荷：电子是带有负电最小电荷的粒子。人们把最小电荷叫做元电荷。§8.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律令F=L·e=96500

6、C·mol-1----法拉第常数6.022×1023mol-11.602×10-19CQ=zFξ----法拉第定律通过电极的电量正比于电极反应的进度ξ与电极反应电荷数z的乘积。第二节　　离子迁移数一．离子的迁移现象通电于电解质溶液之后，溶液中承担导电任务的阴阳离子分别向阳阴两极运动。离子在电场作用下的运动称为电迁移。第二节　　离子迁移数导电过程中，Q=Q++Q-I=I++I-7-2-11、向阴阳两极迁移的正负离子物质的量总和恰好等于通往溶液的总电量2、第二节　　离子迁移数二、离子迁移数（教材301页）定义：电解质溶液中的离子B所运载的电流占总电流的分

7、数。用t来表示若溶液中只有一种正离子和一种负离子，则：t+=I+/(I++I-)=Q+/(Q++Q-)=v+/(v++v-)=n+/(n++n-)t-=I-/(I++I-)=Q-/(Q++Q-)=v-/(v++v-)=n-/(n++n-)t++t-=1如果溶液中有多种电解质，共有i种离子，则有：第二节　　离子迁移数三．电迁移率：由式7－2－1Q=Q++Q-I=I++I-将离子在指定溶液中电场强度E＝1V·m-1时的运动速度称为该离子的电迁移率（历史上称为离子淌度）用ub表示，离子的运动速度与其在电场强度E下的运动速度关系式：uB＝vB／E电迁移率的单位为

8、m2·V-1·s-1第二节　　离子迁移数离子迁移数还可以用电迁移率来表示第二节