华东理工大学《物理化学》课件17.1 原电池的电动势.pptx

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1、第17章电化学返回首页17.1引言I.电化学平衡17.2原电池的电动势和界面电势差17.3电化学系统的热力学17.4电池反应的电势和标准电势17.5电极反应的电势和标准电势17.6各种类型的电极和标准电池17.7电化学平衡计算17.8浓差电池和液接电势返回首页II.电极-溶液界面层理论17.9外电势、表面电势和内电势17.10表面过剩电荷和双电层电容17.11双电层模型和外电势17.12电极反应的绝对电势III.电化学动力学17.13反应速率、电流和电势的相互关系17.14极化现象与超电势17.15应用举例17-16电极反应的

2、过渡状态理论电化学研究电极与溶液的界面上所发生的化学反应以及相关现象的科学。电化学反应的特点(1)电化学反应在电化学池中进行，伴有电荷的流动。电化学池简称电池，由至少两个电极-溶液界面组合而成。电极反应在电极-溶液界面上产生的伴有电子得失的氧化反应或还原反应。电池反应电池中的各个电极反应、其他界面上的变化以及离子迁移的总和。17.1引言电化学反应电化学研究的反应的统称。阴极和阳极正离子趋向或负离子离开的电极称为阴极。负离子趋向或正离子离开的电极称为阳极。在阴极上，电流(正电荷的流动)由溶液进入电极，产生得到电子的还原反应。在阳

3、极上，电流由电极进入溶液，产生失去电子的氧化反应。正极和负极电势较高的电极称为正极，电势较低的电极称为负极。原电池是运行时对外做电功(输出电能)的电池。又称伽伐尼电池。电解池是必须从外界得到电功(输入电能)才能运行的电池。丹尼尔电池原电池例阳极(负极)阴极(正极)电池反应电解池例阳极(正极)阴极(负极)电池反应对恒温恒压下进行的过程一般化学反应：原电池反应：电解池反应：(2)电化学反应的热力学特征是：反应中吉氏函数的变化值小于系统与环境间交换的电功。吉布斯函数减小的反应吉布斯函数增大的反应电化学反应速率与电流的关系(3)电化学

4、反应的动力学特征是：反应速率受内电势差或端电压的强烈影响。电极-溶液界面上的内电势差每降低0.1V，速率约增加7倍，降低0.6伏，速率增加达105倍，相当于大幅度升高温度(每升高10K，速率约增至原来的2–4倍)，或添加优良的催化剂。(4)电化学的应用电合成电催化电生长化学电源材料保护光电化学生物电化学电化学分析…...Ⅰ.电化学平衡1.原电池的书写惯例表示稳定的相界面表示可混液体之间不稳定的相界面表示已消除液接电势的相界面17.2原电池的电动势和界面电势差2.原电池的电动势连接右面电极(正极)的金属引线与连接左面电极(

5、负极)的相同金属引线之间的内电势差称为电池电势。电流为零(达到平衡)时原电池的电池电势称为电动势。3.界面电势差各种界面的内电势差与电动势接触电势差（物理作用引起）由于不同金属的电子逸出功不同所致电极与溶液间的界面电势差电极与溶液间发生的离子溶解与沉积平衡所致液接电势差（扩散作用引起）盐桥电动势与界面电势差的近似关系式