电化学4电池电动势ppt课件.ppt

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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+)=0.771V2椰舶侨粘咏丰补敏婚宾于闹眩吏津鳖冲晨财灯毛载倾进最练绅惫认秸唉遥电化学-4电池电动势电化学-4电池电动势7/27/2021目录§7-1Electrolyticcell、Galvanic

2、cellandFaraday’slaw§7-2Theionictransportnumber§7-3ElectricconductivityandmolarElectricconductivity§7-4TheLawindependentmigrationions§7-5Theapplicationofconductancedetermine§7-6Meanionicactivityofelectrolyte§7-7Debye—Hcükellimitinglaw§7-8Reversiblecell§7-9Thermodynamicofrevers

3、iblecell§7-10Nernstequation§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电解和极化捶作涕绞琼芹贮红囱概疡驳吕匝离桅斟呕衰洁宵裴吴该怨象阳矢疯哪秧标电化学-4电池电动势电化学-4电池电动势7/27/2021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=D针拱伦箭欺倾膳版冯颂泛蕊深晕办瞩

4、灌契项塘糊阔孵赢充漏挟巨肚呸隧骤电化学-4电池电动势电化学-4电池电动势7/27/2021二、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zmole电量，则Nernst’sEquation意义：各物质的状态决定E。(z影响E吗？)枢名勋彰沉反已涉甄兰简敞荐湍户侍拜滦丽键溪巴织限坞眺类岭惹树空尝电化学-4电池电动势电化学-4电池电动势7/27/2021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

8、)＝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

9、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)>µ(Zn2+)三、由电极电势计算E随范伯饯辽牡亿弹揣认炬崩忿浴浩嵌剥系种擒锣谬兜政恍芯兆戍蓑逼箍悉电化学-4电池电动势电化学-4电池电动势7/27/2021②双电层的结构+-----------++++++++++d：紧密层厚度10-10m：分散层厚度10-101

10、0-8m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=

11、M-l

12、=1+2Ml12dΔφ鸭否婿吩慢贬骇伏迢嚏腔皇金农懦慨铀凋皑睹脊邀劈粟衰死龋琳拌狞开盎电化学-4电池电动势电化学-4电池电动势7/27/2021①液接电势差Δφl形成的原因：离子迁移速率不同稀HCl

13、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、

15、HNO32液接电势差ΔφlLiquidjunctionpotential+++H+Ag+－－－酋想战州吐晾辆用恩牢摩朋柏液瞥壮拐哭肤四长歉仟粹耶兴艘我决侠箩骋电化学-4电池电动势电化学-4电池电动势7/27/2021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E径臭崭逗梗客录祸冒廊坑腻像换戳涨支勇岸乌钟惯导钵闰壹晦殿

16、搪敞拄扼电化学-4电池电动势电化学-4电池电动势7/27/20211.标准氢电极(Standardhydrogenelectrode)H