李狄-电化学原理-大学学习教学教案第四章-电极过程概述(1).ppt

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1、第四章电极过程概述重点要求极化概念、产生原因及基本规律测量极化曲线的基本原理电极过程特征一.电极的极化可逆电极(reversibleelectrode)：氧化还原反应速度相等，物质交换和电荷交换平衡。不可逆电极(irreversibleelectrode)：电荷交换平衡，物质交换不平衡电荷交换不平衡，物质交换不平衡ElectrolyticCell极化(polarization)：有电流通过时，电极电位偏离平衡电位的现象过电位(overvoltage)：在一定电流密度下，电极电位与平衡电位的差值极化值：有电流通过时的电极电

2、位（极化电位）与静止电位的差值极化产生的原因电流流过电极时，产生一对矛盾作用：极化作用—电子的流动在电极表面积累电荷，使电极电位偏离平衡状态；去极化作用—电极反应吸收电子运动传递的电荷，使电极电位恢复平衡状态。极化是由上述两种作用联合作用的结果。极化的基本规律Ve>>V反电荷积累:负电荷负移阴极极化电荷积累:正电荷正移阳极极化CathodicpolarizationAnodicpolarizationCationAnion由于电子传递与电极反应这一对矛盾:V反0理想极化电极idealpolarizedelectrod

3、ePt电极,滴汞电极(DME)V反很大理想不极化电极idealunpolarizedelectrode甘汞电极(SCE)二.极化曲线极化曲线(polarizationcurve)：过电位（或电极电位）随电流密度变化的关系曲线。极化度(polarizability)：极化曲线上某一点的斜率。阳极极化阴极极化极化曲线的测量方法经典恒电流法测量极化曲线电化学反应速度的表示方法按异相化学反应速度表示：采用电流表示：三.极化图(polarizationdiagram)极化图：把表征电极过程特征的阴极极化曲线和阳极极化曲线画在同一

4、个坐标系中，这样组成的曲线图叫极化图。原电池极化规律E超电解池极化规律E超原电池与电解池的比较原电池电解池阴极(+)→负移阳极→正移阳极(-)→正移阴极→负移E>VE

5、质步骤成为控制步骤时引起的电极极化。电化学极化(electrochemicalpolarization)：由于电化学反应迟缓而控制电极过程所引起的电极极化。准平衡态(quasi-equilibrium)当电极反应以一定速度的进行时，非控制步骤的平衡态几乎未破坏，这种状态叫做准平衡态。对准平衡态下的过程可用热力学方法而无需用动力学方法处理，使问题得到简化。五.电极过程的特征异相催化反应电极可视为催化剂，可以人为控制复杂的多步骤的串连过程，其动力学规律取决于速度控制步骤金属极化过程Electrodepolarizationo

6、ccurswhenporespaceisblockedbymetallicparticles.Againchargesaccumulatewhenanelectricfieldisapplied.Theresultistwoelectricaldoublelayerswhichaddtothevoltagemeasuredatthesurface