《物理化学》第五章(电化学)知识点汇总.ppt

物理化学重要知识点第五章：电化学第五章第五章 电化学电化学二、法拉第电解定律二、法拉第电解定律法拉第电解定律：电解时，在任一电极上发生化法拉第电解定律：电解时，在任一电极上发生化学反应的物质的量与通入的电量成正比；在几个学反应的物质的量与通入的电量成正比；在几个串联的电解池中通入一定的电量后，各个电极上串联的电解池中通入一定的电量后，各个电极上发生化学反应的物质的量相同。发生化学反应的物质的量相同。Z 电极反应中的电极反应中的电子计量系数电子计量系数F法拉第常数法拉第常数2.离子迁移数离子迁移数定义：当电流通过电解质溶液时，某种离子迁移定义：当电流通过电解质溶液时，某种离子迁移的电量与通过溶液的总电量的比称为该离子的迁的电量与通过溶液的总电量的比称为该离子的迁移数移数。1mol电解质电解质1m1m电导率电导率2.摩尔电导率摩尔电导率是把含有是把含有1mol1mol电解质的溶液置于相距电解质的溶液置于相距1m1m的两个平行的两个平行电极之间，溶液所具有的电导。电极之间，溶液所具有的电导。三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系c/moldm-3/Sm-1HAcNaClNaOHKOHH2SO4浓度增加，电导率增加；浓度增加，电导率增加；浓度增加到一定值后，正浓度增加到一定值后，正负离子间的作用力增大，负离子间的作用力增大，离子运动速率降低，导致离子运动速率降低，导致电导率降低。电导率降低。强电解质：强电解质：弱电解质：弱电解质：电导率随浓度的变化不显著电导率随浓度的变化不显著。1.电导率与浓度的关系电导率与浓度的关系HAcAgNO3NaOHHClm/Sm2mol-12.摩尔电导率与浓度的关系摩尔电导率与浓度的关系强电解质：强电解质：溶液稀释时，电解质电离度溶液稀释时，电解质电离度迅速增大，离子数目急剧增迅速增大，离子数目急剧增加，摩尔电导率迅速上升加，摩尔电导率迅速上升。弱电解质：弱电解质：遵从科尔劳许经验关系：遵从科尔劳许经验关系：m 为极限摩尔电导率为极限摩尔电导率四、离子独立运动规律四、离子独立运动规律在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和。离子无限稀释摩尔电导率之和。弱电解质的极限摩尔电导率的计算：弱电解质的极限摩尔电导率的计算：5.4 溶液中电解质的活度和活度系数溶液中电解质的活度和活度系数一、平均活度和平均活度系数一、平均活度和平均活度系数理想混合溶液：理想混合溶液：电解质溶液：电解质溶液：各种形态物质：各种形态物质：离子平均活度离子平均活度:离子平均活度系数离子平均活度系数:离子平均质量摩尔浓度活度离子平均质量摩尔浓度活度:可以通过依数性、电池电动势和溶解度等方法测定可以通过依数性、电池电动势和溶解度等方法测定,则可以通过电解质的质量摩尔浓度计算得到。则可以通过电解质的质量摩尔浓度计算得到。对于质量摩尔浓度为对于质量摩尔浓度为m的电解质溶液有：的电解质溶液有：二、离子强度二、离子强度三、德拜三、德拜-休克尔极限定律休克尔极限定律A=1.172mol-1/2kg1/25.5 原电池原电池等温、等压封闭体系：等温、等压封闭体系：可逆电化学反应：可逆电化学反应：电池的书写方式电池的书写方式1.发生氧化反应的负极写在左边，发生还原反应的正极写在右边。发生氧化反应的负极写在左边，发生还原反应的正极写在右边。3.注明物质的相态、压力（逸度）或浓度（活度）。注明物质的相态、压力（逸度）或浓度（活度）。2.用单垂线用单垂线“”表示不同物相的界面，表明有接界电势的存在。表示不同物相的界面，表明有接界电势的存在。这种界面包括电极与溶液的界面，惰性电极与依附其上的气体或这种界面包括电极与溶液的界面，惰性电极与依附其上的气体或液体之间的界面；用双垂线液体之间的界面；用双垂线“|”代表盐桥，用以消除两种液体代表盐桥，用以消除两种液体的接界电势；用的接界电势；用“，”代表混合溶液中的不同组分。代表混合溶液中的不同组分。可逆电池热力学可逆电池热力学一、电池反应的能斯特方程一、电池反应的能斯特方程能斯特方程能斯特方程三、电极反应的能斯特方程三、电极反应的能斯特方程电池反应：电池反应：负极（氧化作用）：负极（氧化作用）：正极（还原作用）：正极（还原作用）：电极的极化与超电势电极的极化与超电势了解电极的分类及浓差电池了解电极的分类及浓差电池h阴h阳E可逆j j阴阴j j阳阳-j-j+j+jE可逆阴极曲线阴极曲线阳极曲线阳极曲线j/j/Vj/Am-2电解池中电极的极化曲线电解池中电极的极化曲线h阴h阳E可逆j j阴阴j j阳阳-j-j+j+jE不可逆负负正正j/j/Vj/Am-2极极曲曲线线极极曲曲线线原电池中电极的极化曲线原电池中电极的极化曲线例例2 在在298K和标准压力下，用和标准压力下，用Pt作电极，以一定的电流密度作电极，以一定的电流密度点解含有浓度均为点解含有浓度均为1.00molkg-1的的Zn2+和和Fe2+的中性溶液，若的中性溶液，若Zn在在Pt、Zn、Fe上的超电势分别为上的超电势分别为0.29V、0.4V、和、和0.7V。试确定试确定H+、Zn2+、Fe2+三种离子的析出顺序。设离子的活度三种离子的析出顺序。设离子的活度系数均等于系数均等于1。解：解：电极反应：电极反应：谢谢观看！