文档介绍:*
目 录
§7-1 Electrolytic cell、Galvanic cell and Faraday’s law
§7-2 The ionic transport number
§7-3 Electric conductivity and molar Electric conductivity
§7-4 The Law independent migration ions
§7-5 The application of conductance determine
§7-6 Mean ionic activity of electrolyte
§7-7 Debye—Hcükel limiting law
§7-8 Reversible cell
§7-9 Thermodynamic of reversible cell
§7-10 Nernst equation
§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
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结论:
在不可逆电极过程中,各种极化兼而有之。
结果总是: 阴↓, 阳↑。(不论电池还是电解池,实际工作的阴极和阳极均是如此)
极化的实质:
阴↓,还原反应难于进行
阳↑,氧化反应难于进行
可见,极化是为了克服过程阻力,电极付出的代价
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1).对阴、阳极
阳极:E(实际)>E(平衡) , E(实际)=E(平衡)+
阴极:E(实际)<E(平衡) , E(实际)=E(平衡)-
2).对原电池 正极: E(实际)<E(平衡)
负极: E(实际)>E(平衡)
3).对电解池 正极: E(实际)>E(平衡)
负极: E(实际)<E(平衡)
极化曲线
4、极化结果
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析出电势:电解液中每种离子析出时均对应一个电极。
① H+析出,H+|H2(),
② OH-析出,O2()|OH-,
③ Ag+析出,Ag+|Ag,ir称Ag+的析出电势。
注:析出电势不是和r
如
此时ir称H+的析出电势;
此时ir称OH-的析出电势;
四、电解时的电极反应
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离子在电极上的析出顺序(即电极反应的确定):
U外= ir,阳- ir,阴
∴ ir,阳越小、 ir,阴越大,所需的U外越小。当电解池U外逐渐增大时,在阳极上总是析出电势较小的物质较先析出,在阴极上则是析出电势较大的物质较先析出。
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阳: ir(A-) > ir(B-) > ir(C-),则析出顺序 C→B→A
阴: ir(A+) > ir(B+) > ir(C+),则析出顺序 A→B→C
随A不断析出, ir(A+) ↓,直至
ir(A+) = ir(B+)
A, B同时(即B开始)析出
应用:析出电势悬殊的金属离子的分离;析出电势接近的金属制备合金。
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:
凡能放出电子的氧化反应都可能在阳极发生。
凡能取得电子的还原反应都可能在阴极发生。
阳极:实际电极电势 E(实际)小的优先反应,
阴极:实际电极电势 E(实际)大的优先反应,
举例:
小 结
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一、阴极反应(还原反应)
金属析出: Mz+ + ne M
氢气析出:2H+ + 2e H2
25℃时
(阴)= y (阴) + ()lg a(Mz+ ) -
(H2)= y (H2) + lg a(H+) -
= - pH -
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如溶液中有Ag+, Cu2+, Cd2+三种离子存在,浓度均为1mol·kg-1,y (Ag)> y (Cu)> y (Cd) ,Ag先析出。
: (阴)= y (阴) +() lg a(Mz+ )
Ag = y (Ag) + lg a(Ag+ )
开始析出: c(Ag+)= 1mol·kg-1
继续析出: c(Ag+)= 110-7 mol·kg-1
Cu = y (Cu) + lg a(Cu2+ )
开始析出: