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1、电化学重点1本讲稿第一页，共二十八页法拉第定律的数学表达式：通入电极的电量正比于电极反应的反应进度和电极反应电荷数。法拉第常数F，在数值上等于1 mol电子的电荷量。F 96500 Cmol-1法拉第定律法拉第定律：电解时电极上发生化学反应的物质的量与通过电解池的电荷量成正比2本讲稿第二页，共二十八页7.2 离子迁移数测定方法：希托夫法、界面移动法、电动势法 离子迁移数主要取决于溶液中离子的运动速度v，而v受溶液的温度、浓度、离子的本性（离子大小）、离子的水化程度以及电场的强度等因素的影响。3本讲稿第三页，共二十八页电导G：导体的导电能力7.3 电导、电导率、摩尔电导率单位浓度的电导率称为摩尔
2、电导率m，单位为S.m2.mol-14本讲稿第四页，共二十八页中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高，如KCl。强电解质溶液,在稀溶液中电导率随着浓度的增加而升高。电导率与浓度的关系电导率与浓度的关系弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著，因浓度增加使其电离度下降，离子数目变化不大，如醋酸。5本讲稿第五页，共二十八页摩尔电导率与浓度的关系无论是强电解质还是弱电解质，其摩尔电导率随溶液浓度的降低而增大。弱电解质的 不能用外推法得到。将直线外推至c0，得到无限稀释的摩尔电导率m。强电解质6本讲稿第六页，共二十八页离子独立移动定律4.离子独立移动定律和离子的摩尔电导率7本讲稿第七页，共二十八页（2）
3、无限稀释时离子的摩尔电导率离子的摩尔电导率还与离子的价数有关。使用时必须指明所涉及的单元。例：1.原子序数小低的阳离子，一般m较小。2.H+、OH-的m比其它离子高一个数量级。3.K+和Cl-的摩尔电导率近似相等，因此离子迁移数也近似相等，在电池中作为盐桥来消除液接电势的影响。8本讲稿第八页，共二十八页5.电导测定的应用（1）计算弱电解质的解离度和解离常数9本讲稿第九页，共二十八页（2）计算难溶盐的溶解度10本讲稿第十页，共二十八页平均离子活度因子平均离子质量摩尔浓度b+=+b b-=-bb0 时 1 浓度越大，偏离1程度越高 7.4 电解质溶液的活度、活度因子及德拜-休克尔极限定律平均离子活
4、度11本讲稿第十一页，共二十八页式中 是离子的真实浓度，若是弱电解质，应乘上电离度。的单位与 的单位相同。2.离子强度bBbB12本讲稿第十二页，共二十八页德拜-休克尔极限定律的常用表示式这个公式只适用于强电解质的稀溶液。水溶液：A=0.50913本讲稿第十三页，共二十八页1.化学反应可逆 2.能量变化可逆 原电池 电解池1.可逆电池7.5 可逆电池及其电动势的测定可逆电池及其电动势的测定在放电时进在放电时进行的电极反行的电极反应与充电时应与充电时进行的电极进行的电极反应须互为反应须互为可逆可逆。使通过电流无限小使通过电流无限小14本讲稿第十四页，共二十八页在用对消法测定电池的电动势时，通常必
5、须用到标准电池保证EN已知和恒定。测定电动势必须在I 0，在可逆情况下进行，因为有电流存在，将产生极化作用。人们常采用波根多夫对消法（补偿法）。外加电池与待测电池的电动势数值相等、方向相反。2.电池电动势的测定15本讲稿第十五页，共二十八页7.6 原电池热力学原电池热力学1.可逆电池rHmQp电池短路：Qp=H电池不可逆放电:Qp=H+W16本讲稿第十六页，共二十八页5.能斯特方程能斯特方程2517本讲稿第十七页，共二十八页从E求 K18本讲稿第十八页，共二十八页例如：H2()+Cl2()2H+(a+)+2Cl-(a-)1/2H2()+1/2Cl2()H+(a+)+Cl-(a-)同一原电池，原
6、电池的电动势E是强度量,与电池反应计量式无关。rGm是广度量与电池反应计量式有关。E1,rGm(1)E2,rGm(2)E，E 和K与电池反应的关系19本讲稿第十九页，共二十八页其电极电势通式：电极电势通式OO+ze-RR 对于任一给定电极20本讲稿第二十页，共二十八页3.液接电势及其消除在两种不同溶液的界面上存在的电势差称为液接电势。是由于溶液中离子扩散速度不同而引起的。为了尽量减少液接电势，通常在两液体之间连接一盐桥。盐桥为高浓度的电解质溶液，一般位KCl的饱和溶液；如果电解质溶液中含与KCl溶液反应的离子，如AgNO3，则改用NH4NO3。21本讲稿第二十一页，共二十八页（1）金属电极和卤
7、素电极（2）氢电极（3）氧电极（4）汞齐电极 典型代表为氢电极。典型代表为氢电极。氢电极的电极电势随温度变化很小，用做标准电极。氢电极的电极电势随温度变化很小，用做标准电极。7.8 电极的种类1.第一类电极（电极直接与它的离子溶液接触）22本讲稿第二十二页，共二十八页2.第二类电极(1)金属-难溶盐及其阴离子组成的电极(2)金属-氧化物电极典型代表为典型代表为Ag-AgClAg-AgCl电极和甘汞电极。电极和甘汞电极。第二类电极的特点是参与反应的物质存在三个相中，电极有两个界面23本讲稿第二十三页，共二十八页3.第三类电极氧化-还原电极典型代表为醌氢醌电极。醌氢醌电极制备、使用非常方便且不易中
8、典型代表为醌氢醌电极。醌氢醌电极制备、使用非常方便且不易中毒；缺点是毒；缺点是pH8.5时，不能使用。时，不能使用。第三类电极的特点是参与反应的物质都在溶液的一个相中。24本讲稿第二十四页，共二十八页(1)左边为阳极，氧化作用；右边为阴极，还原作用。（2）“|”表示相界面，有电势差存在。（3）“|”表示盐桥，使液接电势降到可以忽略不计。（4）要注明温度，不注明就是298.15 K；要注明物态，气体要注明压力；溶液要注明浓度。（5）气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，通常是铂电极。可逆电池的书面表示法25本讲稿第二十五页，共二十八页原电池的设计原电池的设计1.氧化还原反应2.中和反应3.
9、沉淀反应4.浓差电池26本讲稿第二十六页，共二十八页3.沉淀反应例7.6.1 利用表7.7.1的数据求25AgCl（s）在水中的溶度积。解：AgCl(s)Ag(a)+Cl-(a)已知E(Ag+/Ag)=0.7994V,EAgCl(s)/Ag=0.22216V电池Ag(s)|AgCl(s)|Cl-()|Ag+()|Ag(s)E=E(Ag+/Ag)E(AgCl(s)/Ag=0.57724V 达到平衡E=0KspAg+Cl-利用第二类电极可求难溶盐的溶度积。27本讲稿第二十七页，共二十八页7.11 极化作用极化作用：电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象。电流越大，偏离程度越大。E阳极=E阳，平衡 阳极，E阴极=E阴，平衡 阴极当有电流通过时，阳极的电极电势更高，阴极的电势更低电解池：E=E阳极 E阴极 两端的电势差随电流的增大而增大，即消耗电能增多。原电池：E=E阴极 E阳极 两端的电势差随电流的增大而减少，即原电池做功减少。28本讲稿第二十八页，共二十八页