电化学(上)-物理化学-课件-07.ppt

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1、电化学研究对象电能化学能电解电池电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。第六章电化学（上）1电化学内容电解质溶液理论（第六章）:研究电解质溶液性质，导电机理——电化学基础电化学平衡问题（第七章）：存在电功的化学平衡问题——可逆电极，可逆电池，电动势等不可逆电极过程（第七章）包括电解，腐蚀问题——与应用密切相关2⒈电解精炼和冶炼有色金属和稀有金属；3.化学电源汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。4.电分析电导滴定法、循环伏安法、库仑分析法等等电化学的应用2.腐蚀

2、与防护许多金属生锈腐蚀的原因与电化学有关；3§6.1电解质溶液的导电机理1.导体的分类导体：能导电的物体有两类：电子导体和离子导体分类材料导电机构通电后温度的变化电子导体金属、石墨自由电子运动导体无变化T↑，电阻↑导电能力↓离子导体电解质溶液固体电解质离子移动溶液组成发生变化T↑，离子运动速度↑，导电能力↑4阴极-+阳极多孔隔膜负电荷-+电源正电荷e-e-电解池电解池2.原电池和电解池例如：电解HCl水溶液，电极反应为阴极（还原反应）：2H++2e→H2（g）阳极（氧化反应）：2Cl-→Cl2(g)+2e5Zn-+CuZn

3、SO4(1molkg-1)CuSO4(1molkg-1)多孔隔膜铜锌原电池（阴极）（阳极）原电池6离子迁移方向：阴离子阳极阳离子阴极电极阳极阴极作用类型氧化作用还原作用电极电势电解池原电池电势高，正极(+)电势低，负极(–)电势低，负极(–)电势高，正极(+)电极名称和过程7§6.2离子的水化作用离子与溶剂分子的相互作用叫溶剂化作用，溶剂为水，则称水化。离子的水化作用产生两种影响：离子水化增加了离子的体积，因而改变了溶液中电解质的导电性－溶剂对溶质的影响离子水化减少了溶液中“自由”水分子的数量，破坏了离子附近水原来具有

4、的正四面体结构，降低了这些水分子层的相对介电常数－溶质对溶剂的影响8§6.3电解质溶液的电导电导是电阻的倒数，单位为S或Ω-1。电导G与导体截面积A成正比，与其长度l成反比。比例系数称为电导率，也是电阻率的倒数。一、电导和电导率9电导率相当于单位长度、单位截面积导体的电导，单位是或。10二、摩尔电导率在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放置含有1mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率m，单位为。是含有1mol电解质的溶液的体积，单位为，是电解质溶液的浓度，单位为。11三、摩尔电导率m与电导率的区

5、别：1m21m电解质溶液的电导，不考虑电解质的量m：相距1m的两平行电极间1mol电解质溶液的电导，不考虑体积相同：电极相距都为1m,均与C有关12实验发现：m~为曲线关系强电解质——以氯化氢为例：四、无限稀释摩尔电导率C，m，m~为曲线关系当C小到一定值以后，m~为直线关系实验发现：解释：C时，离子总数目不变，但密度减小，相互间引力变小，静电引力（+，—），移动速度增大，m1314当C0时，引力0，m极限摩尔电导率在很稀的溶液中，强电解质有此式适用于C<0.001mol/dm3的强电解质

6、溶液,常数A与T，电解质及溶剂的性质有关极限摩尔电导率可由曲线外推至C0而得到，且可查表得到15弱电解质－以醋酸为例C，m升高很快，不能外推得到实验发现：m~为曲线关系，分析以下强电解质的极限摩尔电导16a)相同负离子的K和Li盐的差值都为34.9表明差值与负离子的性质无关即在无限稀溶液中，正离子导电能力与负离子无关b)相同正离子的氯化物和硝酸盐的差值都为4.9表明差值与正离子的性质无关即在无限稀溶液中，负离子导电能力与正离子无关17离子独立运动定律在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电解质的无限

7、稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和：这就称为Kohlrausch离子独立移动定律。这样，弱电解质的可以通过强电解质的或从表值上查离子的求得。18例题已知25℃时，(NaAc)=91.0×10-4S·m2·mol–1，(HCl)=426.2×10-4S·m2·mol–1，(NaCl)=126.5×10-4S·m2·mol–1，求25℃时(HAc)。解：根据离子独立运动定律：=(426.3+91.0–126.5)×10–4S·m2·mol–1=390.7×10–4S·m2·mol–119电导测定实际上测定的是

8、电阻，常用的韦斯顿电桥如图所示。AB为均匀的滑线电阻，为可变电阻，并联一个可变电容以便调节与电导池实现阻抗平衡，M为放有待测溶液的电导池，电阻待测。I是频率在1000Hz左右的高频交流电源，G为耳机或阴极示波器。五、电导的测定及电导率的计算20接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流通过，如用耳机则听