《理想溶液體系》PPT課件

《《理想溶液體系》PPT課件》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、理想溶液體系分子間相互作用實(shí)際溶液體系(非電解質(zhì))部分電離學(xué)說(1878年)弱電解質(zhì)溶液體系離子間相互作用(1923年)強(qiáng)電解質(zhì)溶液體系非理想(非電解質(zhì))對溶液中的i分子理想活度ai離子相互作用必須考慮其靜電作用（1/r2）遠(yuǎn)大于分子間相互作用（1/r6）單種離子不能獨(dú)自存在?+和?-是不可測的物理量電解質(zhì)溶液的特點(diǎn)離子平均活度meanionicactivity離子平均活度系數(shù)meanionicactivitycoefficient11-9強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論一.德拜-休克爾(D-H)理論Debey-HuckelTheory(離子互吸理論）D-H理論的四個

2、主要假定和說明1.偏差理想溶液主要由于離子間靜電引力2.大量離子在溶液中分布與晶體不同(服從Boltzmann分布)3.每個離子皆被異性離子所包圍電位分布為球形對稱4.離子間庫侖引力能遠(yuǎn)小于熱運(yùn)動能Debdye-Huckel的離子氛模型過剩電荷的電場近似為全部電荷集中在半徑相當(dāng)于離子氛半徑1/K的球殼薄層中所造成的過剩電荷隨距離變化關(guān)系p.322D-H極限定律Debey-Huckellimitinglawkg-1/2(25°C,aq)?+z+=?-

3、z-

4、某一電解質(zhì)所有電解質(zhì)適用范圍：m<0.001molkg-1二.德拜-休克爾-昂薩格(D-H-O)電

5、導(dǎo)理論(1927年)有外電場作用下的D-H理論影響并降低離子電遷移速度的二個主要原因1.馳豫效應(yīng)（松馳效應(yīng)）2.電泳效應(yīng)不對稱離子氛產(chǎn)生的電場與外電場方向相反1.馳豫效應(yīng)（松馳效應(yīng)）time-of-relaxationeffectp.330d-++++++++---加入外電場后X方向中心離子遷移時球形對稱的離子氛成為蛋形離子氛2.電泳效應(yīng)electrophoreticeffect溶劑化中心離子與溶劑化離子氛逆向運(yùn)動其溶劑分子之間產(chǎn)生摩擦力離子氛在電場下的遷移效應(yīng)翁薩格Onsager電導(dǎo)公式適用于I-I型電解質(zhì)溶液(?0.001moldm-3)???與介

6、質(zhì)介電常數(shù)和粘度?有關(guān)“電泳效應(yīng)”“馳豫效應(yīng)”在稀溶液中、當(dāng)溫度、溶劑一定時p、q有定值??三.D-H理論的修正a.點(diǎn)電荷?中心離子體積（二級近似）“最近平均距離”參加a（實(shí)驗(yàn)擬合法求）p.329p.328三.D-H理論的修正適用于離子強(qiáng)度0.1moldm-3b.由實(shí)例??用擬合法求b四.離子水化理論水分子與離子的相互作用也是偏離理想狀態(tài)的重要原因NaCl濃度moldm-30.011.05.0水化分子0.077.0~25.0自由水分子55.4348.5~30.5C.Nw,離子“有效濃度”???五.離子締合理論正負(fù)離子靠近至一臨界距離q離子團(tuán)簇四異戊基硝

7、酸銨在不同介質(zhì)中的關(guān)系?p.331D，r?互吸?離子對C?mM+A-MA-2orM2A+陽離子交換膜+-熱力學(xué)電解質(zhì)溶液(離子學(xué))??m?平衡動態(tài)ciUiFtit?i,I??D-H理論D-H-O(宏觀)(微觀)靜電學(xué)統(tǒng)計(jì)力學(xué)vi11-10化學(xué)能與電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和電能的二個不同的途徑(1)2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)自發(fā)反應(yīng)放熱（2）(-)陽極2H2+4OH--4e?4H2O(+)陰極O2+2H2O+4e?4OH-2H2+O2?2H2O自發(fā)反應(yīng)輸出電能熱機(jī)效率(600K-300K)/600K?100%=50%H2O(g)的?rG=-22

8、9KJmol-1?rH=-229KJmol-1氫氧燃料電池效率(229/242)?100%=94.6%Hydrogen-OxygenFuelCell熱機(jī)效率=-W/-Q對于卡諾循環(huán)(Carnotcycle)=(T2-T2)/T2Ostwald(1894年)首次指出電化學(xué)燃料電池須取代熱機(jī)水溶液中的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(298K)水溶液中的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(298K)化學(xué)能與電能電化學(xué)體系的可逆反應(yīng),恒壓(溫)下由化學(xué)熱力學(xué)討論轉(zhuǎn)換的定量關(guān)系令反應(yīng)進(jìn)度?=1mol時FE(Jmol-1)丹尼爾電池(1836年)丹尼爾(Daniell)電池(1836年)消除液接界電勢為

9、可逆電池標(biāo)準(zhǔn)電動勢的極限值。電池標(biāo)志規(guī)則1.從左至右書寫,負(fù)極（陽極:氧化)、正極(陰極:還原)2.用

10、，，

11、

12、區(qū)分兩相界面3.標(biāo)明各相狀態(tài)組成4.遵守物理和電量平衡11-11可逆電池電動勢可逆電勢必須滿足的兩個條件1.電池中的化學(xué)反應(yīng)可向正反兩方向進(jìn)行(化學(xué)可逆)“可逆(平衡)電動勢放電充電2.電池在十分接近平衡狀態(tài)下工作熱力學(xué)可逆?電化學(xué)可逆(能量可逆)可逆電池的電勢測定須經(jīng)沒有電池通過的條件下測定僅當(dāng)電池內(nèi)部壓降?0時則E?IRa.對消法，電位差計(jì)(?0.1mV)b.運(yùn)算放大器的電壓跟隨器(?1mV)對消法測定回路韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池可逆電池的電勢測定

13、a.對消法，電位差計(jì)(?0.1mV)b.運(yùn)算放大器的電壓跟隨器(?1mV)VAMP+-輸入阻抗