08章_可逆电池的电动势及其应用

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1、第八章可逆电池的电动势及其应用主要内容可逆电池和可逆电极电动势的测定可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的热力学电动势产生的机理电极电势和电池的电动势电动势测定的应用2021/6/158.1可逆电池和可逆电极电化学与热力学的联系组成可逆电池的必要条件可逆电极的类型2021/6/15电化学与热力学的联系桥梁公式:2021/6/15组成可逆电池的必要条件电极上的反应可向正、反两个方向进行。不论是充电还是放电，通过的电流必须十分微小，使电池在接近平衡的状态下工作。2021/6/15组成可逆电池的必要条

2、件原电池电解池阴极：阳极：2021/6/15原电池电解池ZnCuZnCu组成可逆电池的必要条件2021/6/15组成可逆电池的必要条件原电池(-)Zn(s)→Zn2+(a)+2e-(+)Cu2+(a)+2e-→Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s)电解池（-）Zn2++2e-→Zn(s)(+)Cu(s)→Cu2++2e-Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+2021/6/15可逆电极的类型金属与其阳离子组成的电极⑴第一类电极氢电极2021/6/15第一类电极及其反应氧电极卤素电极汞

3、齐电极2021/6/15第二类电极及其反应金属-难溶盐及其阴离子组成的电极⑵第二类电极金属-氧化物电极2021/6/15第三类电极及其反应氧化-还原电极⑶第三类电极2021/6/158.2电动势的测定对消法测电动势的原理对消法测电动势的实验装置标准电池电动势与温度的关系2021/6/15对消法测定电动势的原理图E≈UE=(R0+Ri)IU=R0I当R0→∞时，有：R0+Ri→R0测可逆电池的电动势必须在几乎无电流的情况下进行。2021/6/15标准电池结构图电池反应：(-)Cd(Hg)→Cd2++H

4、g(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-净反应：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2O→CdSO4·8/3H2O(s)+Hg(l)2021/6/15标准电池电动势与温度的关系ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-293.15)-9.5×10-7(T/K-293.15)2+1×10-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-{39.94(T/K-293.15)+0.929(T/K-293.15)2-0.009(T/K

5、-293.15)3+0.00006(T/K-293.15)4}×10-6我国在1975年提出的公式为：通常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。2021/6/158.3可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书面表示法可逆电池电动势的取号从化学反应式设计电池2021/6/15可逆电池的书面表示法1.左边为负极，起氧化作用；右边为正极，起还原作用。2.“

6、”表示相界面，有电势差存在。3.“

7、

8、”表示盐桥，使液接电势降到可以忽略不计。4.“┆”表示半透膜。5.要注明温度，不注明就是298.15K；

9、要注明物态，气体要注明压力；溶液要注明浓度。6.气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，通常是铂电极。2021/6/15可逆电池的书面表示法2021/6/15可逆电池电动势的取号自发电池：△rGm<0，E>0Zn(s)+Cu2+(a)→Zn2+(a)+Cu(s)△rGm<0，E>0非自发电池：△rGm>0，E<0Zn2+(a)+Cu(s)→Zn(s)+Cu2+(a)△rGm>0，E<0△rGm=-zEF例如：Zn(s)

10、Zn2+(a)

11、

12、Cu2+(a)

13、Cu(s)Cu(s)

14、Cu2+(a)

15、

16、

17、Zn2+(a)

18、Zn(s)2021/6/15由所给电池写电极反应和电池反应总反应2021/6/15从化学反应设计电池发生氧化作用的物质组成的电极放在电池的左边作为负极；发生还原作用的物质组成的电极放在电池的右边作为正极。写出电极反应和电池反应，检验是否与原来所给化学反应相符合。2021/6/15从化学反应设计电池(1)Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)(+)2H+(a)+2e-→H2(p)Zn(s)

19、ZnSO4(a）

20、

21、H2SO4(a）

22、H2(p)

23、Pt净反应：Zn(s

24、)+2H+(a)→Zn2+(a)+H2(p)验证：(-)Zn(s)→Zn2+(a)+2e-2021/6/15从化学反应设计电池(2)AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-(a-)Ag(s)

25、Ag+(aq)

26、

27、HCl(aq)

28、AgCl(s)

29、Ag(s)AgCl(s)→Ag+(a+)+Cl-(a-)(-)Ag(s)→Ag+(a+)+e-先写一个熟悉的氧化还原反应(-)Ag(s)→Ag+(a+)+e-AgCl(s)→Ag+(a+)+Cl-(a-)2021/6/15从化学反