文档介绍：第七章电化学
§ 电解质溶液的导电特征
§ 电导、电导率、摩尔电导率
§ 电解质的活度和活度系数
§ 可逆电池和可逆电极
§ 电极电势与可逆电池热力学
§ 电池电动势的测定及应用
§ 实际电极过程
§ 电解时的电极反应
§ 金属的电化学腐蚀与防腐
§ 引言
本章的主要任务是:
(1)在阐述电解质溶液导电特征的基础上,扼要介绍电解质溶液理论.
(2)重点说明电化学系统的平衡性质,包括可逆电池、电动势及与热力学函数的关系.
(3)在有限电流通过电极时,电极反应偏离平衡所引起的极化现象和有关的动力学规律.
电化学最早定义是研究电能和化学能转换关系的一门学科. 但此定义不能概括电化学的全部内容.
现代电化学定义: 研究电子导体和离子导体两相间界面现象及各种效应的一门科学.
§ 引言
②电极过程的研究—包括电极界面的平衡性质和非平衡性质、电化学界面结构、界面上的电化学行为及电极过程动力学.
①电解质的研究—电解质的导电性质、离子的传输特性、参与反应的离子的平衡性质.
研究内容主要包括两个方面:
电化学起源于1791年Galvani(伽发尼)发现金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象, 1799 年伏打(Volta)制成了第一个化学电源—伏打电堆,为电化学的创立和发展奠定了基础.
电化学是一门古老而又充满活力的学科.
A. Volta (伏打)1745-1827
电化学是多科际、具有重要的应用背景和发展前景的学科, 除了研究电能和化学能相互转换的电池、电解等产业部门之外, 在支撑文明社会的自然科学以及能源、材料、生命、环境和信息等科学中, 都占有重要的地位.
Volta Pile
应用广泛
1. 电池汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源.
2. 电解精炼和冶炼有色金属和稀有金属;电解法制备化工原料; 电镀法保护和美化金属; 氧化着色等.
3. 电分析
4. 生物电化学
5. 能源(电池、蓄电池、)
6. 材料(电解、腐蚀、)
7. 生命(心脑电图、电泳)
8. 环境(三废治理、)
9. 信息(化学传感器、)
§ 电解质溶液的导电特征
电解质溶液是构成电化学系统、完成电化学反应必不可少的条件, 有时它本身就是电化学反应原料的提供者. 因此, 了解电解质溶液的导电特征是十分重要的.
(一) 电解质溶液
1. 离子导体
离子导体不能单独完成导电任务, 必须与金属导体接触而形成“金属-电解质溶液-金属”串联系统, 得以完成导电任务. 可见, 要使电流连续不断地通过溶液, 是通过“溶液中离子向极定向迁移和离子在两类导体界面上发生电化学反应”来实现的.
(b) 离子导体的导电机理
(a) 导体的分类
金属导体
离子导体(电解质溶液)