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《電化學已標好電化學基礎-1.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、材料科學中的電化學過程及其研究方法電化學基礎導體分類電子(第一類)導體離子(第二類)導體材料金屬、石墨、部分金屬氧化物電解質(zhì)溶液、熔融鹽、固體電解質(zhì)導電機理自由電子運動離子移動通電后狀態(tài)無變化電極上發(fā)生氧化還原反應，組成變化溫度的影響溫度升高，電阻增大，導電能力下降溫度升高，離子移動速率加快，導電能力增加電子導電回路電解池回路原電池回路在電子導電回路中，只有一種載流子—自由電子。自由電子可以跨越相界面從一個相進入另一個相進行定向運動，在相界面上不發(fā)生任何化學變化。在電解池和原電池回路中，有兩類不同導體的串聯(lián)。導電時，電荷的連
2、續(xù)流動是依靠在兩類導體的界面上，兩種不同載流子之間的電荷轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)的。這個電荷轉(zhuǎn)移過程，就是在界面上發(fā)生得失電子的氧化還原反應。電化學：研究電子導電相和離子導電相之間的界面上所發(fā)生的各種界面效應，即伴有電現(xiàn)象發(fā)生的化學反應的科學。這些界面效應所具有的內(nèi)在特殊矛盾性就是化學現(xiàn)象和電現(xiàn)象的對立統(tǒng)一。電化學研究對象：研究化學能與電能之間相互轉(zhuǎn)換的原理與技術(shù)。研究化學現(xiàn)象與電現(xiàn)象的相關(guān)性。研究發(fā)生在電極與電解質(zhì)界面的現(xiàn)象、過程和反應。電化學反應的特點：電化學反應一般應在特定的裝置中進行，稱為電化學池(簡稱電池),伴有電荷的流動。通過
3、對一個體系的熱力學研究能知道一個化學反應在指定條件下可能進行的方向和達到的程度。如果一個反應設計在電池中進行，通過熱力學研究同樣能知道電池反應對外電路所提供的最大能量，這就是電化學熱力學研究的內(nèi)容。電化學反應熱力學特征：反應中吉氏函數(shù)的變化值小于系統(tǒng)與環(huán)境間交換的電功。原電池反應：，可逆，且非膨脹功僅有電功，ΔGT,P=-nEF。反應可逆進行時系統(tǒng)對外做功最大。不可逆進行時系統(tǒng)對外做功減??；不可逆程度越大，對外做功越小。保持反應在電池中可逆進行的條件：在電極表面進行的電極反應是可逆反應；通過電池的電流無限小。電解池反應：反應
4、可逆進行時環(huán)境對系統(tǒng)做功最小。不可逆程度越大，環(huán)境做功越大。電化學反應動力學特征：反應速率受電勢差或端電壓的影響。電解質(zhì)溶液：在外電場作用下，電解質(zhì)溶液中的離子也將從無規(guī)則的隨機躍遷變?yōu)槎ㄏ蜻\動，形成電流。電解質(zhì)溶液也有電阻，且服從歐姆定律。G稱為電導；κ稱為電導率，單位為S·cm-1；電導率是排除了導體幾何因素影響的參數(shù)。摩爾電導率(Λm)：在相距1m的兩個平行電極間放置1mol電解質(zhì)溶液的電導，單位為:S·m2·mol-1。Kohlrausch離子獨立運動定律：在無限稀釋溶液中,離子彼此獨立運動,每種離子對無限稀釋摩爾電
5、導率的貢獻不受其它離子存在的影響,電解質(zhì)的無限稀釋摩爾電導率可以認為是正、負離子摩爾電導率之和?！蕖蕖蕖?mm,mm,∞m,?∞m,?根據(jù)離子獨立運動定律，可以利用強電解質(zhì)無限稀釋摩爾電導率來計算弱電解質(zhì)無限稀釋摩爾電導率。??ΛΛ電解質(zhì)溶液電導的測定電導池電極通常用兩個平行的鉑片制成，為了防止極化，通常在鉑片上鍍上鉑黑，增加電極面積，以降低電流密度。
