復(fù)習(xí)--電化學(xué)

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1、電化學(xué)電化學(xué)核心內(nèi)容：電解質(zhì)溶液，原電池，電解池主要內(nèi)容：電解質(zhì)溶液，原電池，電解池中的有關(guān)計(jì)算原電池?zé)崃W(xué)基本框架電解與極化基本框架?電解與極化極化曲線極化的原因超電勢析出電勢濃差極化電化學(xué)極化電解池極化曲線原電池極化曲線陽極析出電勢陰極析出電勢金屬分離電化學(xué)腐蝕金屬防腐??????????9電化學(xué)一、電解質(zhì)溶液(1)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理：由溶液中的離子作定向遷移運(yùn)動(dòng)和電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)共同完成。(2)法拉第定律：Q=zF式中，z：電極反應(yīng)的電荷數(shù)，：反應(yīng)進(jìn)度，F(xiàn)：法拉第常數(shù)F=Le=96485C·mol-1(3)離子的遷移數(shù)t：當(dāng)溶液中只有一種陽離子和一種陰離子時(shí)：上述兩式適用于溫

2、度及外電場一定而且只含有一種正離子和一種負(fù)離子的電解質(zhì)溶液。式子表明，正(負(fù))離子遷移電量與在同一電場下正、負(fù)離子運(yùn)動(dòng)速率與有關(guān)。式中的u為電遷移率，它表示在一定溶液中，當(dāng)電勢梯度為1V·m-1時(shí)正、負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)速率。若電解質(zhì)溶液中含有兩種以上正(負(fù))離子時(shí)，則其中某一種離子B的遷移數(shù)tB計(jì)算式為測定遷移數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法有希托夫法和界面移動(dòng)法，在希托夫法中，對(duì)陰極區(qū)或陽極區(qū)的某離子進(jìn)行物料衡算，并利用以下公式計(jì)算遷移數(shù)：（4）電導(dǎo)①電導(dǎo)G,電導(dǎo)率k，摩爾電導(dǎo)率Λm的有關(guān)公式：9電化學(xué)=k，k，其中為電導(dǎo)池常數(shù)。Λm=k/c，（注意c的單位為:）式中稱為電導(dǎo)率，表示單位截面積，單位長度的導(dǎo)體之電

3、導(dǎo)。對(duì)于電解質(zhì)溶液，電導(dǎo)率則表示相距單位長度，面積為單位面積的兩個(gè)平行板電極間充滿電解質(zhì)溶液時(shí)之電導(dǎo)，其單位為S·m-1。若溶液中含有B種電解質(zhì)時(shí)，則該溶液的電導(dǎo)率應(yīng)為B種電解質(zhì)的電導(dǎo)率之和，即表示了在相距為單位長度的兩平行電極之間放有物質(zhì)的量為1mol電解質(zhì)之溶液的電導(dǎo)。單位為S·m2·mol-1。使用時(shí)須注意：(1)物質(zhì)的量之基本單元。因?yàn)槟畴娊赓|(zhì)B的物質(zhì)的量nB正比于B的基本單元的數(shù)目。例如，在250C下，于相距為lm的兩平行電極中放人1molBaSO4(基本單元)時(shí)，溶液濃度為c，其(BaSO4，298.15K)=2.870×10-2S·m2·mol-1。若基本單元取(BaS04)

4、，則上述溶液的濃度變?yōu)閏'，且c'=2c。于是，(BaS04，298.15K)=(BaS04，298.15K)=1.435×10-2S·m2·mol-1；(2)對(duì)弱電解質(zhì)，是指包括解離與未解離部分在內(nèi)總物質(zhì)的量為1mol的弱電解質(zhì)而言的。是衡量電解質(zhì)導(dǎo)電能力應(yīng)用最多的，但它數(shù)值的求取卻要利用電導(dǎo)率，而的獲得又常需依靠電導(dǎo)G的測定。②Λm與c的關(guān)系（稀、強(qiáng)電解質(zhì)溶液），cB↑，Λm↓式中：電解質(zhì)無限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率。對(duì)弱電解質(zhì)在稀溶液中，cB↓，Λm↑↑9電化學(xué)③柯爾勞施離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律式中與分別為電解質(zhì)全部解離時(shí)的正、負(fù)離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)，與則分別為溶液無限稀時(shí)正、負(fù)離子的摩爾電導(dǎo)率。此式

5、適用溶劑、溫度一定條件下，任一電解質(zhì)在無限稀時(shí)的摩爾電導(dǎo)率的計(jì)算。而和可通過實(shí)驗(yàn)測出一種電解質(zhì)在無限稀時(shí)的與遷移數(shù)，再由下式算出：同時(shí)④電導(dǎo)測定的應(yīng)用a.計(jì)算弱電解質(zhì)的解離度及解離平衡常數(shù)，b.計(jì)算難溶鹽的溶解度和溶度積，（5）電解質(zhì)溶液的離子活度yy平均離子活度平均離子活度因子平均離子質(zhì)量摩爾濃度y當(dāng)時(shí)（6）德拜—休克爾極限公式9電化學(xué)（只適用于強(qiáng)電解質(zhì)極稀濃度的溶液）對(duì)于25℃的水溶液其中離子強(qiáng)度單位為mol﹒kg-1。I值的大小反映了電解質(zhì)溶液中離子的電荷所形成靜電場強(qiáng)度之強(qiáng)弱。式中bB與ZB分別代表溶液中某離子B的質(zhì)量摩爾濃度與該離子的電荷數(shù)。單位為mol﹒kg-1。若求算混合電解

6、質(zhì)溶液中某電解質(zhì)的平均活度因子，離子強(qiáng)度I是所有正、負(fù)離子的貢獻(xiàn)之和，而平均質(zhì)量摩爾濃度只是該電解質(zhì)離子,的貢獻(xiàn)。二、原電池(1)電池的表示式慣例：陽極（負(fù)極）寫在左邊，陰極（正極）寫在右邊，電解質(zhì)溶液寫在中間。(2)可逆電池?zé)崃W(xué)y式中，E：原電池的電動(dòng)勢，Ey：原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢，z：電極反應(yīng)的轉(zhuǎn)移電子數(shù)，F(xiàn)為1mol電子所帶的電量，單位為C·mol-1電子。，恒壓下原電池電動(dòng)勢隨溫度的變化率(亦稱為電動(dòng)勢的溫度系數(shù))。再據(jù)恒溫下，DrGm=DrHm–TDrSm，電池可逆放電時(shí)：Q。DrHm是反應(yīng)在沒有非體積功時(shí)的恒溫恒壓反應(yīng)熱。（3）能斯特方程對(duì)于反應(yīng)9電化學(xué)E=Ey，（濃差電池）上

7、式表明，若已知在一定溫度下參加電池反應(yīng)的各物質(zhì)活度與電池反應(yīng)的得失電子的物質(zhì)的量，則E就可求。反之，當(dāng)知某一原電池的電動(dòng)勢，亦能求出參加電池反應(yīng)某物質(zhì)的活度或離子平均活度系數(shù)。應(yīng)用能斯特方程首要的是要正確寫出電池反應(yīng)式。若電池反應(yīng)是在溫度為T的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行時(shí)，則于是此式用于一定溫度下求所指定的原電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。式中稱為標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢。（4）電極電勢與電極反應(yīng)的能斯特方程電極電勢是利用下列電池的電動(dòng)勢來求得的：給定電