文档介绍：1第七章电化学电能化学能原电池电解池铅酸蓄电池: )(2)()( 422l SO Hs PbO s Pb??原电池放电电解池电解)(2)(2 2 4lOHs PbSO ?2第七章电化学电能化学能主要学科领域:电化学分析、化学电源、光电化学、生物电化学、电冶金、电镀、腐蚀与保护等。本章主要介绍:电化学基础理论——用热力学方法来研究电能与化学能相互转化的规律 3 7-1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律 1、原电池与电解池原电池:电池与外部导体接通,电极上反应 自发进行; 电解池:外电压高于分解电压时,不能自发进 行的反应在电解池中被强制进行; 化学能 电能电能 化学能 4 21 H ( ) AgCl(s) Ag(s) H ( ) Cl ( ) 2 p m m ? ??????? ???????电池反应电解池反应(a)原电池(b)电解池 5 2、导电机理: 金属——电子导体——电子定向运动导电——导体本身无化学变化电解质——离子导体——离子定向运动——伴随电子得失反应向阳极迁移阴离子: 阳离子: 向阴极迁移 6 电极上进行的有电子得失的化学反应——电极反应两个电极反应之和——电池反应规定:发生氧化反应(失e -)的电极——阳极发生还原反应(得e -)的电极——阴极电势高得电极——正极电势低得电极——负极 7 原电池——阳极:失电子,氧化,负极(?) 阴极:得电子,还原,正极(+) 电解池——阳极:失电子,氧化,正极(+) 阴极:得电子,还原,负极(?) 3、法拉第定律: 实验证明:一定条件下,在电池内部任一截面,在相同 时间内,必然有相同电量通过。通过电极的电量正比于电极反应的电荷数及电极反应进度——法拉第定律 8 96485 / 96500 / B B B B Q zF F C mol C mol z dn n d ?? ?? ???? ?—法拉第常数,或—电极反应的电子转移数,取正值(2)测量阴极上析出的物质的量来计算电路中通过的电量。法拉第定律的应用: (1)计算通过一定电量发生了多少电极反应 9 例:一电极反应: ?????? e Cu Cu 22 12 1 Z=1 ,当通过的电量为 96500C 时: mol mol C C zF Q1/96500 1 96500 ?????2 1),2 1))( )()( )( 2 2 2?????????? Cu Cu Cu Cu n Cu Cu n( ( 在这里由:????? mol Cu Cu n mol Cu Cu )()( )()( 22??????????????即:通过 1F 的电量后,电极上 Cu 减少了 , 而溶液中 Cu 2+增加了 。10 7-2 离子的迁移数通电于电解质溶液,正、负离子分别向阴、阳极移动离子的运动速率 v ——与离子本性、溶剂的性质、温度、浓度及电场强度等有关。离子在指定溶液中单位电场强度下的运动速率——离子的电迁移率(离子淌度) 用符号 u B表示: def B BE u ?u B单位为 m 2·V -1·s -1