电化学-4电池电动势课件.ppt

《电化学-4电池电动势课件.ppt》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、1.试设计一个电池，其中进行下述反应：Fe2+(a2)+Ag+(a1)Fe3+(a3)+Ag(s)(1)写出电池表达式；(2)计算上述电池反应在298K时的Ky(3)设将过量的细Ag粉加到浓度为0.05molkg-1的Fe(NO3)3溶液中，当反应达到平衡后，Ag+的浓度为多少？已知y(Ag+/Ag)=0.7991V,y(Fe3+/Fe2+)=0.771V22021/7/30目录§7-1Electrolyticcell、GalvaniccellandFaraday’slaw§7-2Theionictran

2、sportnumber§7-3ElectricconductivityandmolarElectricconductivity§7-4TheLawindependentmigrationions§7-5Theapplicationofconductancedetermine§7-6Meanionicactivityofelectrolyte§7-7Debye—Hcükellimitinglaw§7-8Reversiblecell§7-9Thermodynamicofreversiblecell§7-10Nerns

3、tequation§7-11电极电势和电池电动势§7-12电池设计§7-13电极电势和电池电动势的应用§7-14电解和极化2021/7/30可逆电池电动势的计算一、由电池反应的化学能计算E：Eθ：Standarde.m.f.，参与电池反应的所有物质均处于自己标准状态时的E，Eθ＝f(T)，可由ΔrGmθ计算。§7-11电极电势和电池电动势EF-zG=DmrθθmrFE-zG=D2021/7/30二、由参与电池反应的物质的状态(活度)计算EE是电池的性质，所以由制作电池的材料状态决定某巨大电池内发生1mol，电池放

4、zmole电量，则Nernst’sEquation意义：各物质的状态决定E。(z影响E吗？)2021/7/30电池电动势产生机理：负极

5、溶液1

6、溶液2

7、正极界面电势差Δφ－ΔφlΔφ+①Zn2＋进入溶液，在电极表面留下负电荷；②当µ(Zn)＝µ(Zn2+)后，电极表面负电荷不再增加，ZnZn2＋,和Zn2＋Zn达动态平衡；③正离子受到电极表面负电荷的吸引，排列在电极表面附近；④部分正离子由于热运动而分散在电极表面附近。1电极

8、溶液界面电势差Δφ(以金属电极为例)：①双电层形成原因：两相化学势不等,如µ(Zn)

9、>µ(Zn2+)三、由电极电势计算E2021/7/30②双电层的结构+-----------++++++++++d：紧密层厚度10-10m：分散层厚度10-1010-8m与溶液的浓度有关，浓度越大，越小M：电极电势l：本体溶液电势Δφ：界面电势差。与电极的种类，温度，离子浓度有关。Δφ=

10、M-l

11、=1+2Ml12dΔφ2021/7/30①液接电势差Δφl形成的原因：离子迁移速率不同稀HCl

12、浓HCl－－－+++H+Cl-当界面两侧荷电后，由于静电作用，使扩散快的离子减速，而使扩散慢的

13、离子加速，最后达平衡状态，两种离子以等速通过界面，界面两侧荷电量不变，形成液接电势差。AgNO3

14、HNO32液接电势差ΔφlLiquidjunctionpotential+++H+Ag+－－－2021/7/30为更深入讨论E，应把注意力集中到电池中的相界面上：阳电解质阴电位差计(代数和)但电位差ΔΦ阳和ΔΦ阴均不可直接测量。所以，对ΔΦ必须用对于某个参考值的相对值，这个相对值叫做电池的电极电势。通常用标准氢电极作参比电极(Referenceelectrode)三、由电极电势计算E2021/7/301.标准氢

15、电极(Standardhydrogenelectrode)H+(a=1)

16、H2(理想气体,pθ)

17、Pt作阴极时反应：H+(a=1)+e-→1/2H2(a=1)标准氢电极的利弊：利：与相比，任意电极的值可解决。弊：不可制备；使用不便；结果不稳定规定2021/7/302.甘汞电极(Calomelelectrode)在实验中用得最多的参比电极。KCl(aq)

18、Hg2Cl2(s)

19、Hg反应：Hg2Cl2+2e-→2Hg+2Cl-容易制备，使用方便，值稳定可靠（已成商品）KCl(aq)：饱和甘汞电极(用得最多)KCl(

20、aq)：1mol.dm-3KCl(aq)：0.1mol.dm-3分三类HgHg+Hg2Cl2饱和KCl素瓷2021/7/303.任意电极的电极电势因为相间电位差不可测，而电池电动势可测，所以人们将如下电池(其电动势为E)：标准氢电极

21、

22、任意电极x(=?)规定：＝E如：(Pt)H2(g,py)

23、H+(a=1)

24、

25、Zn2+

26、Zn(s)E=0.792V(Zn)=0.7