最新08章-电解质溶液教学讲义PPT课件.ppt

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1、08章-电解质溶液第八章电解质溶液§8.1电化学中的基本概念和电解定律§8.2离子的电迁移率和迁移数§8.3电解质溶液的电导§8.4电解质的平均活度和平均活度因子§8.5强电解质溶液理论简介2021/9/16PhysicalChemistry§8.1电化学中的基本概念和电解定律电能化学能电解电池电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。原电池和电解池2021/9/16PhysicalChemistry正极、负极、电势低的极称为负极，电子从负极流向正极。负极：电势高的极称为正极，电流从正极流向负极。正极：2021/9/16PhysicalCh

2、emistry阴极、阳极发生还原作用的极称为阴极。阴极：(Cathode)发生氧化作用的极称为阳极。阳极：(Anode)在原电池中，阴极是正极；在电解池中，阴极是负极。在原电池中，阳极是负极；在电解池中，阳极是正极。2021/9/16PhysicalChemistry电解质溶液阳离子迁向阴极，在阴极上发生还原作用-+电源电解池+阳极-阴极阴离子迁向阳极，在阳极上发生氧化作用在电解池中2021/9/16PhysicalChemistry阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中-+电源电解池+阳极-阴极2021/9/16PhysicalChemistry阳离子迁向阴

3、极阴离子迁向阳极在原电池中负载电阻正极负极ZnZnSO4溶液阳极CuCuSO4溶液阴极Danill电池在阴极上发生还原的是在阳极上发生氧化的是在电极上发生反应的先后由其性质决定2021/9/16PhysicalChemistry阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中，用惰性电极-+电源电解池+Pt-Pt电极上的反应次序由离子的活泼性决定2021/9/16PhysicalChemistry阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中，都用铜作电极-+电源电解池+Cu-Cu电极有时也可发生反应2021/9/16PhysicalChemistryFaraday电解

4、定律Faraday归纳了多次实验结果，于1833年总结出了电解定律⒈在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电荷量成正比。⒉通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。2021/9/16PhysicalChemistry人们把在数值上等于1mol元电荷的电量称为Faraday常数。已知元电荷电量e为2021/9/16PhysicalChemistry电子得失的计量系数为z+，欲从阴极上沉积出1molM(s)，即反应进度为1mol时，需通入的电量为Q如果在电解池中发生如下

5、反应：若通入任意电量Q时，阴极上沉积出金属B的物质的量和质量分别为：和2021/9/16PhysicalChemistry根据电学上的计量关系这就是Faraday电解定律的数学表达式若电流强度是稳定的的，则2021/9/16PhysicalChemistry荷电粒子基本单元的选取根据法拉第定律，通电于若干串联电解池中，每个电极上析出物质的物质的量相同，这时，所选取的基本粒子的荷电绝对值必须相同。例如：荷一价电阴极阳极荷三价电阴极阳极荷二价电阴极阳极2021/9/16PhysicalChemistry例题：通电于溶液，电流强度求：⑴通入电荷量⑵通电时间⑶阳极上放出氧气的

6、质量阴极上析出已知2021/9/16PhysicalChemistry解1若电极反应表示为阴极阳极析出1.20gAu(s)时的反应进度为2021/9/16PhysicalChemistry解2若电极反应表示为阴极阳极析出1.20gAu(s)时的反应进度为2021/9/16PhysicalChemistryFaraday电解定律的意义⒈是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。⒉该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。⒊该定律的使用没有什么限制条件。2021/9/16PhysicalChemistry或电流效率2021/9/16Physi

7、calChemistry§8.2离子的电迁移率和迁移数离子的电迁移现象离子的电迁移率和迁移数离子迁移数的测定2021/9/16PhysicalChemistry设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB，将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未通电前，各部均含有正、负离子各5mol，分别用+、-号代替。设离子都是一价的，当通入4mol电子的电量时，阳极上有4mol负离子氧化，阴极上有4mol正离子还原。两电极间正、负离子要共同承担4mol电子电量的运输任务。现在离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只取决于离子迁移的速度。2021/9/16Ph