文档介绍：第一章电化学理论基础
电化学体系
电化学过程热力学
非法拉第过程及电极/溶液界面的性能
法拉第过程和影响电极反应速度的因素
物质传递控制反应
电化学研究基本方法
主要内容:
第一节电化学体系的基本单元
电极
隔膜
电解质溶液
电解池
电极(electrode)
电极:与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体。
作用:实现电能的输入或输出,是电极反应的场所。
电极的分类(电势、反应类型)
根据电极组成分为:
①金属电极。由金属及相应离子组成。
特点:氧化还原对可以迁越相界面,
如铜电极 Cu2+|Cu。(第一类电极)
②氧化还原电极。由惰性金属电极及溶液中氧化还原离子对组成。
特点:氧化还原对不能迁越相界面。
如Pt|Fe2+,Fe3+。(零类电极)
③气体电极。由惰性金属及氧化还原对中一个气体组元组成。
如氢电极Pt|H2(g))H+(aq)(零类电极)
标准氢电极
④难溶盐电极。由金属难溶盐及难溶盐阴离子组成,包含三个物相两个界面。
如:AgCl电极 Ag(s)|AgCl(s)|Cl-、
***电极Hg(l)|HgO(s)|OH-。(第二类电极)
⑤膜电极。利用膜表面与电解液的离子交换平衡所建立的电势,测定电解液中特定离子活度。
如玻璃电极、离子选择电极等。
膜内外被测离子活度的不同而产生电位差
⑥化学修饰电极。将活性基团、催化物质附着在电极金属表面上,使之具有较强特征功能。
根据不同用途分为:
(Work electrode,WE)
又称研究电极,其上面发生的反应过程是我们的研究对象;
基本要求:
研究的电化学反应不受电极自身发生的反应的影响
有较大的电位窗
电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应
电极面积不宜太大
电极表面均一、平滑,且易进行表面净化
工作电极可以是固体也可以是液体,能导电的固体材料均能作电极。通常根据研究的性质预先确定电极材料。
(Platinum electrode)
特点:化学性质稳定、氢过电位小,高纯度铂易得到、容易加工,但价格较昂贵。
典型的工作电极主要有: