物理化学天大五版课件第七章.pdf

《物理化学天大五版课件第七章.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物理化学(II)物理化学(I)气体的PVT关系热力学第一定律热力学第二定律多组分系统热力学化学平衡相平衡1物理化学(II)电化学界面现象统计热力学初步化学动力学胶体化学课程讲述之外的教学活动学术调研和讲解（学生分组进行）查阅孔材料用于气体储存文献，撰写体会。查阅分子筛催化剂用于石油催化反应文献，撰写体会。学术报告邀请校外教授做关于课程知识点紧密相关的科研最新进展2第七章电化学研究对象：电化学是研究电能和化学能相互转换规律的科学。所谓化学能，即恒温、恒压下化学反应的ΔrGm电解电能转换为化学能的过程；相应的装置即电解池；原电

2、池化学能转换为电能的过程原电池放电Pb(s)PbO(s)2HSO(l)2PbSO(l)2HO(s)22442电解池电解ΔG0,才有可能构成原电池，产生电功'G0,须加电功W进行电解，才有可能实现。r§7.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律1.电解池和原电池(电化学池）例:H2＋0.5O2H2O25℃，101.325kPa下：G＝－237.2kJmol-1<0电解正反应自发进行；逆反应不可自发进行原电池但如将逆反应放入如图所示装置内，通电后，逆反应可进行。利用电能以发生化学反应的装置成为电解池原电池电解池3关于电极的一些基本规定电化

3、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。1.按电极电位的高低分：电位高者为正极；电位低者为负极。并规定外电路中电流方向：正极→负极2.按电极反应分：发生氧化反应者为阳极；发生还原反应者为阴极。3.一般地，对原电池的电极称正极或负极；对电解池的电极称阳极或阴极。阴、阳极是通过电极反应的类型来确定正、负极是依电势高低来确定例：电解水反应电解池：阴极:2H++2e－H21+-HOO+2H+2e阳极：2221电解反应:HO2H2O22电解池：阳离子向阴极运动；阳极：正极阴离子向阳极运动。阴极：负极4原电

4、池：阳极:H22H++2e－1+-阴极:O+2H+2e22HO21电池反应:H2O2HO22原电池：阳极：负极阳离子向阴极运动；阴极：正极阴离子向阳极运动。阳极－正极阳极－负极电解池原电池阴极－负极阴极－正极无论是原电池还是电解池，其共同的特点是，当外电路接通时：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电解反应不同点：阳极－正极阳极－负极电解池原电池阴极－负极阴极－正极52.电解质溶液及法拉第定律电解质

5、溶液是原电池及电解池的工作介质能导电的物质称为导体，其可分为两类（1）电子导体：（如金属、石墨和某些金属氧化物）依靠自由电子的定向运动而导电，其只传递电子而不发生化学反应。特点：T↗，R↗（原子热运动加剧阻碍电子的定向运动），导电能力降低。（2）离子导体：（电解质溶液）依靠离子的定向移动而导电。在溶液内部通过离子定向迁移来导电；在电极与溶液界面处则依靠电极上的氧化-还原反应得失电子来导电。特点：T↗，R↘（粘度↘，离子运动↗，离子水化作用↘）法拉第定律1833年英国科学家法拉第(FaradayM)在研究了大量电解过程后提出了著名的法拉第电解定律

6、电解时电极上发生化学反应的量与通过电解池的电量成正比。氧化态+ze－＝还原态或还原态＝氧化态+ze－z为电极反应的电荷数（即转移电子数），取正值。当电极反应的反应进度为时通过电极的元电荷的物质的量为z通过的电荷数为zL通过的电量为Q＝zLe6因F＝Le为法拉第常数故QzF法拉第定律F＝Le＝96485.309Cmol－196500Cmol－1举例（1）电极反应Ag++e-=Agz=1,当Q＝96500C时，Q96500Cξ1mol-1zF196500Cmol由n(Ag)n(Ag),(Ag)(Ag

7、)分别得n(Ag)(Ag)1moln(Ag)(Ag)1mol7（2）电极反应Cu＝Cu2＋+2e-z=2,当Q＝96500C时Q96500C0.5mol-1zF296500Cmol由n(Cu),(Cu)得n(Cu)(Cu)0.5mol同一电极反应112＋－Cu＝Cue22z=1,当Q＝96500C时，求得Q96500C1mol-1zF196500Cmol由n(Cu),(Cu)＝0.5(Cu)得n(Cu)(Cu)0.5mol可见，化学反应式的不同写法会

8、影响，但不会影响n8法拉第定律对原电池放电过程的电极反应也是适用的。根据法拉第定律电量计或库仑计（银电量计、铜电量计）在稳恒电流的情况下，同一时间