理论电化学复习ppt课件.ppt

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1、第一章绪论电化学体系：两类导体串联组成的，在电荷转移过程中不可避免地伴随有物质变化的体系。电化学反应：在电化学体系中发生的氧化还原反应。电极反应：电极/溶液界面（两类导体界面）发生的电化学反应。第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。阳极（anode）：发生氧化反应的电极原电池（-）电解池（+）阴极（cathode）：发生还原反应的电极原

2、电池（+）电解池（-）迁移数在数值上还可表示为：把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数，用符号表示。其定义式为：单位电位梯度时离子迁移的速率。平均活度：相间电位：两相接触时，在两相界面层中存在的电位。产生原因：带电粒子在界面层中的非均匀分布。包括：离子双层，吸附双层，偶极子层，金属表面电位电极电位：电极体系中，两类导体界面形成的相间电位差。是电极与溶液界面的内电位之差。第二章电化学热力学1、不同的电位概念绝对电极电位：M/S之间的内电位之差。相对电极电位：将参比电极与被测电极组成一

3、个原电池回路，所测出的电池端电压。标准氢电极:(Pt)H2(Pѳ)/H+(a=1)氢标电极电位：以待测电极为正极，标准氢电极为负极，组成的自发电池的电动势。液体接界电位：相互接触的两个组成不同或浓度不（盐桥）同的电解质溶液之间存在的电位差。2、可逆电极以及不可逆电极的分类（1）第一类可逆电极（金属电极）金属浸在含有该金属离子的溶液中所形成的电极。例如：Cu/CuSO4;Ag/AgNO3（2）第二类可逆电极（金属—难溶盐电极）由一种金属，一种该金属的难溶盐以及一种与此难溶盐具有相同阴离子的可溶性化合物

4、的溶液所组成。例如：Hg/Hg2Cl2,KCl(a);Ag/AgCl,KCl(a)（3）第三类可逆电极（氧化—还原电极）将惰性电极浸入含有同种元素某种氧化态和还原态物质的溶液中所构成的电极。例如：Pt/Fe2+(a1),Fe3+(a2)(4)气体电极是由一种惰性电极吸附了某种气体，浸在含有相应离子的溶液中构成的。例如：Pt,H2(p)/H+(a);Pt,Cl2(p)/Cl-(a)（1）第一类不可逆电极金属浸在不含该金属离子溶液中所形成的电极。例如：Zn/HCl;Zn/NaCl（2）第二类不可逆电极标

5、准电极电位较正的金属(Cu,Ag)浸在能生成该金属的难溶盐或难溶氧化物的溶液中所组成的电极。例如：Cu/NaOH;Ag/NaCl(3)第三类不可逆电极金属浸在含有某种氧化剂的溶液中所形成的电极。例如：Fe/HNO3;Fe/K2Cr2O7（4）不可逆气体电极具有较低的氢过电位的金属在水溶液中，尤其在酸中形成的电极。（电极上主要发生的是H2的反应）例如：Fe/HCl;Ni/HCl3、电化学体系原电池：电池反应自发发生。可逆电池的条件：1）物质变化可逆2）能量转化可逆电解池：需要从外界输入能量促使化学反应

6、发生。腐蚀电池：短路的原电池。与原电池的特征区别：1）化学能转变成热能散失掉。2）电池反应的结果不是生产有价值的物质，而是导致体系本身破坏。浓差电池：特殊的原电池。电池反应不是氧化还原反应第三章电极/溶液界面的结构与性质双电层广泛存在，界面总是伴随着双电层离子双层建立时间约10-6s双电层内存在一个十分强的电场（109V/m）双电层（紧密层）厚度仅几个埃（～0.5nm）对电化学反应过程产生巨大影响离子双层①自发形成②借助外部电源（强制形成）理想极化电极在一定的电极电位范围内，可以借助外电源任意改变双

7、电层的带电状况而不致引起任何电化学反应的电极，这种电极称为“理想极化电极”。理想不极化电极当有电流通过时，电极与溶液界面间的电位差不发生任何变化的电极。例如：参比电极电毛细曲线的左支上dσ/dφ<0,故q>0,即电极表面荷正电。右支上dσ/dφ>0,故q<0,即电极表面荷负电。在曲线最高点处有dσ/dφ＝0，即q＝0，相应的电势称为“零电荷电势”（φ0）。零电荷电位：电极表面剩余电荷密度为零时的电极电位。1、电毛细曲线溶液成分恒定，dμi均为零时，Lippman公式电毛细曲线是具有最高点的抛物线的原

8、因分析：1）双电层界面同一侧的剩余电荷是具有相同符号的。2）由于同性电荷的排斥作用，有使界面扩大的趋势，所以界面张力比不带电时减小。3）剩余电荷密度越大，界面张力减小的越多。2、微分电容曲线仿照电容的定义可以认为界面双电层的微分电容值为微分电容曲线的特点：1、浓度增大，Cd增大。2、微分电容曲线的最低点对应电毛细曲线的最高点。3、在qM>0和qM<0两个分支，分别对应两个Cd的平台，说明由阳离子形成的双电层和由阴离子形成的双电层在结构上有一定差异。3、双电层的理论模型