可逆电池的电动势及应用精.ppt

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1、可逆电池的电动势及应用第1页，本讲稿共93页2022/10/8第八章第八章 可逆电池的电动势及其应用可逆电池的电动势及其应用可逆电池和可逆电极电动势的测定电动势的测定电动势的测定电动势的测定可逆电池的热力学电动势产生的机理电极电势和电池的电动势浓差电池和液体接界电势的计算公式电动势测定的应用生物电化学2022/10/8第2页，本讲稿共93页本章基本要求本章基本要求 理解可逆电池的概念，理解能斯特方程的推导掌握其理解可逆电池的概念，理解能斯特方程的推导掌握其应用。应用。掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算。掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算。掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算

2、掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算,掌握电池电动势的计算及其应用。掌握电池电动势的计算及其应用。理解原电池的设计原理。理解原电池的设计原理。2022/10/8第3页，本讲稿共93页8.18.1可逆电池和可逆电极可逆电池和可逆电极可逆电池和可逆电极可逆电池和可逆电极(电化学与热力学的联系电化学与热力学的联系(组成可逆电池的必要条件组成可逆电池的必要条件(可逆电极的类型可逆电极的类型2022/10/8第4页，本讲稿共93页电化学与热力学的联系电化学与热力学的联系桥梁公式:2022/10/8第5页，本讲稿共93页组成可逆电池的必要条件组成可逆电池的必要条件化学反应可逆 能量变化可逆原电池

3、电解池2022/10/8第6页，本讲稿共93页组成可逆电池的必要条件组成可逆电池的必要条件净反应：原电池总反应：电解池阴极：阳极：2022/10/8第7页，本讲稿共93页可逆电极的类型可逆电极的类型金属与其阳离子组成的电极氢电极氧电极卤素电极汞齐电极 金属-难溶盐及其阴离子组成的电极金属-氧化物电极氧化-还原电极第一类电极第二类电极第三类电极2022/10/8第8页，本讲稿共93页第一类电极及其反应第一类电极及其反应Na+(a+)|Na(Hg)(a)Na+(a+)+nHg+e-Na(Hg)n(a)电极 电极反应Mz+(a+)|M(s)Mz+(a+)+ze-M(s)H+(a+)|H2(p),Pt

4、2H+(a+)+2e-H2(p)OH-(a-)|H2(p),Pt 2H2O+2e-H2(p)+2OH-(a-)H+(a+)|O2(p),PtO2(p)+4H+(a+)+4e-2H2OOH-(a-)|O2(p),Pt O2(p)+2H2O+4e-4OH-(a-)Cl-(a-)|Cl2(p),Pt Cl2(p)+2e-2Cl-(a-)2022/10/8第9页，本讲稿共93页第二类电极及其反应第二类电极及其反应电极 电极反应Cl-(a-)|AgCl(s)|Ag(s)AgCl(s)+e-Ag(s)+Cl-(a-)OH-(a-)|Ag2O|Ag(s)Ag2O(s)+H2O+2 e-2Ag(s)+2OH-

5、(a-)H+(a+)|Ag2O(s)|Ag(s)Ag2O+2H+(a+)+2e-2Ag(s)+H2O2022/10/8第10页，本讲稿共93页第三类电极及其反应第三类电极及其反应电极 电极反应Fe3+(a1),Fe2+(a2)|PtFe3+(a1)+e-Fe2+(a2)Cu2+(a1),Cu+(a2)|PtCu2+(a1)+e-Cu+(a2)Sn4+(a1),Sn2+(a2)|PtSn4+(a1)+2e-Sn2+(a2)2022/10/8第11页，本讲稿共93页8.28.2 电动势的测定电动势的测定对消法测电动势的原理对消法测电动势的原理对消法测电动势的实验装置对消法测电动势的实验装置标准电池

6、标准电池电动势与温度的关系电动势与温度的关系为什么标准电池有稳定的电势值为什么标准电池有稳定的电势值2022/10/8第12页，本讲稿共93页对消法测定电动势的原理图对消法测定电动势的原理图E=(R0+Ri)IU=R0I当R0时，有：R0+RiR0EU2022/10/8第13页，本讲稿共93页对消法测电动势的实验装置对消法测电动势的实验装置工作电源电位计检流计标准电池待测电池2022/10/8第14页，本讲稿共93页注意事项：注意事项：1.1.无无论论是是校校正正还还是是测测量量，都都必必须须使使GG指指零零，即即电电池池中中无无电电流流通通过过，否否则则，就就失失去去电电池池的的可可逆逆性性

7、。这这也也是是不不能能用用伏伏特特计测量的原因。计测量的原因。2.2.调调整整R R，R RX X时时要要快快，即即电电流流通通过过的的时时间间尽尽量量短短。具具体体操操作作时，按钮开关按的时间要短。时，按钮开关按的时间要短。3.3.电电池池两两极极不不能能接接反反，否否则则，不不能能对对消消，即即检检流流计计永永不能指零。另外，电流太大，损坏电池。不能指零。另外，电流太大，损坏电池。4.4.实际上电池有内阻，所以，实测的是工作电压，且实际上电池有内阻，所以，实测的是工作电压，且 E E。2022/10/8第15页，本讲稿共93页标准电池结构图标准电池结构图电池反应：(-)Cd(Hg)Cd2+

8、Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-2Hg(l)+SO42-净反应：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2OCdSO48/3H2O(s)+Hg(l)2022/10/8第16页，本讲稿共93页标准电池结构图标准电池结构图CdSOCdSO4 4饱和溶液饱和溶液饱和溶液饱和溶液Cd-HgCd-Hg齐齐齐齐Hg+Hg+HgHg2 2SOSO4 4HgHgCdSOCdSO4 4固体固体固体固体正极正极负极负极2022/10/8第17页，本讲稿共93页问题问题 为什么在一定温度下，含Cd的质量百分数在514%之间，标准电池的电动势有定值？答：从Hg-Cd的相图可知，在室温下，镉汞

9、齐中镉含量在514%之间时，体系处于熔化物和固溶体两相平衡区，镉汞齐活度有定值。而标准电池电动势只与镉汞齐的活度有关，所以也有定值。2022/10/8第18页，本讲稿共93页标准电池电动势与温度的关系标准电池电动势与温度的关系ET/V=1.01845-4.0510-5(T/K-293.15)-9.510-7(T/K-293.15)2+110-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-39.94(T/K-293.15)+0.929(T/K-293.15)2-0.009(T/K-293.15)3+0.00006(T/K-293.15)410-6我国在1975年提出的公式为：通

10、常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。2022/10/8第19页，本讲稿共93页8.38.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书写方法及电动势的取号!可逆电池的书面表示法!可逆电池电动势的取号!从化学反应式设计电池2022/10/8第20页，本讲稿共93页可逆电池的书面表示法可逆电池的书面表示法1.左边为负极，起氧化作用；右边为正极，起还原作用。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.“”表示半透膜。5.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。6.气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电

11、极，通常是铂电极。2022/10/8第21页，本讲稿共93页可逆电池电动势的取号可逆电池电动势的取号DrGm=-zEF自 发 电 池：DrGm0例如：Zn(s)|Zn2+|Cu2+|Cu(s)Zn(s)+Cu2+Zn2+Cu(s)DrGm0非自发电池：DrGm0，E0，E 0E(Ox|Red)0标准氢电极|给定电极E(Ox|Red)=0E增大（非自发电池）（自发电池）2022/10/8第44页，本讲稿共93页二级标准电极二级标准电极甘汞电极甘汞电极0.10.33371.00.2801饱和0.2412 氢电极使用不方便，用有确定电极电势的甘汞电极作二级标准电极。HgHg+Hg2Cl2饱和饱和KC

12、l素瓷素瓷2022/10/8第45页，本讲稿共93页电池电动势的计算电池电动势的计算净反应:方法一:2022/10/8第46页，本讲稿共93页方法二方法二净反应:化学反应等温式：两种方法，结果相同2022/10/8第47页，本讲稿共93页298K时时时时和和和和P$压压力下，有化学反力下，有化学反应应AgAg2SOSO4(s)+H2 2(P)=2Ag(s)+H2 2SO4 4(0.1mol.kg-1)已知已知 （AgAgAgAg2 2SOSO4 4 4 4,Ag,SO,Ag,SO4 42-2-2-2-）=0.627V,=0.627V,=0.627V,=0.627V,(Ag(Ag+,Ag)=0.

13、799V,Ag)=0.799V,Ag)=0.799V,Ag)=0.799V (甲甲甲甲)试试试试为为为为该该该该化化化化学学学学反反反反应应应应设设设设计计计计一一一一可可可可逆逆逆逆电电电电池池池池，并并并并写写写写出出出出其其其其电电电电极和极和极和极和电电电电池反池反池反池反应进应进应进应进行行行行验证验证验证验证。(乙乙)试试计计算算该该电电池池的的电电动动势势E E E E，设设设设活活活活度度度度系系系系数数数数都都都都等等等等于于于于1 1 1 1。(丙丙丙丙)计算计算计算计算Ag2 2SOSO4的离子活度积的离子活度积KK sp sp。例例2022/10/8第48页，本讲稿共9

14、3页(甲甲甲甲)从从已已知知的的化化学学反反应应式式中中，AgAg2 2SO4 4(s)(s)被被还还原原成成Ag(s)Ag(s)，应应应应作作作作正正正正极极极极，这这这这是是是是二二二二类类类类电电电电极极极极；H2 2氧氧氧氧化化化化成成成成H +，作作负负极，所以极，所以设计设计的的电电池池为为Pt,HPt,H2(P(P )|H)|H)|H)|H2SO4(0.0mol/kg)|Ag2SOSO4 4(s)+Ag(s)负负负负极极极极 HH2(P)-2e)-2e)-2e)-2e-2H+a(Ha(H2 2)正极正极 Ag2SO4(s)+2e(s)+2e-2Ag(s)+SO 2Ag(s)+SO

15、4 42-a(SOa(SO4 42-2-)电电池反池反应应H2(P(P0)+Ag0)+Ag0)+Ag0)+Ag2 2SOSO4(s)2Ag(s)+2H(s)2Ag(s)+2H+a(Ha(H2 2)+SO+SO4 42-a(SOa(SO4 42-2-)解：解：2022/10/8第49页，本讲稿共93页（乙）（乙）E=E$-(RT/2F)lna-(RT/2F)lna(H(H(H(H+)2a(SOSOSOSO4 4 4 42-2-2-2-)=$(AgAg2 2SOSO4 4,Ag,SO,Ag,SO4 42-2-）-(RT/2F)lna (RT/2F)lna(H(H(H(H+)2 2aa(SO(SO(

16、SO(SO4 4 4 42-2-2-2-)=0.627V-(RT/2F)ln(0.2)=0.627V-(RT/2F)ln(0.2)2 2.(0.1).(0.1)=0.698V=0.698V2022/10/8第50页，本讲稿共93页(丙丙)为为了了计计算算K sp 需需要要设设计计一一电电池池，使使电电池池反反应应就就是是Ag2SO4的离解反应，所设计的电池为的离解反应，所设计的电池为Ag(s)|Ag+a(Ag+)SOSO4 42-2-a(SOSO4 42-2-)|Ag2SO4(s)+Ag(s)负极负极 2Ag(s)-2e-2Ag+a(Ag+)正极正极 Ag2SO4(s)+2e-2Ag(s)+S

17、OSO4 42-2-a(SOSO4 42-2-)电池反应电池反应 Ag2SO4(s)2Ag+a(Ag+)+SOSO4 42-2-a(SOSO4 42-2-)2022/10/8第51页，本讲稿共93页E$=$(AgAg2 2SOSO4 4,Ag,Ag,SOSO4 42-2-）-$(Ag(Ag+,Ag),Ag)=0.627V-0.799V=-0.172V =0.627V-0.799V=-0.172VK K sp sp=a(Ag=a(Ag+)2 2a(a(SOSO4 42-2-)=exp(zEF)/(RT)=exp(zEF)/(RT)=exp2(-0.172)96500/(8.314298)=exp

18、2(-0.172)96500/(8.314298)=1.5210 =1.5210-6-6 所设计的电池的所设计的电池的E0，是非自发电池，若要使它成为自是非自发电池，若要使它成为自发电池，只要把正、负极交换一下位置即可，这时电池反应是发电池，只要把正、负极交换一下位置即可，这时电池反应是Ag2SO4离解反应的逆反应，用离解反应的逆反应，用E算出的平衡常数是算出的平衡常数是Ksp1-.2022/10/8第52页，本讲稿共93页8.78.7 浓差电池和液接电势浓差电池和液接电势 浓差电池浓差电池 液体接界电势液体接界电势 对盐桥作用的说明对盐桥作用的说明 总电动势总电动势E E与与 E Ec c

19、，E Ej j的关系的关系2022/10/8第53页，本讲稿共93页（1）浓差电池）浓差电池(Concentration Cell)A.电极浓差电池1.2.3.2022/10/8第54页，本讲稿共93页（1 1）浓差电池）浓差电池(Concentration Cell)(Concentration Cell)B.电解质相同而活度不同.阳离子转移.阴离子转移4.5.2022/10/8第55页，本讲稿共93页（1 1）浓差电池）浓差电池(Concentration Cell)(Concentration Cell)-电池净反应不是化学反应，仅仅是某物质从高压到低压或从高浓度向低浓度的迁移。-电池标

20、准电动势浓差电池的特点：2022/10/8第56页，本讲稿共93页（2）液体接界电势）液体接界电势Ej或或El液接电势（Liquid Junction Potential）1.液体界面间的电迁移（设通过1mol电量）整个变化的2022/10/8第57页，本讲稿共93页（2 2）液体接界电势）液体接界电势E Ej j或或E El l 对1-1价电解质，设：2.液接电势的计算测定液接电势，可计算离子迁移数。2022/10/8第58页，本讲稿共93页(3)(3)对盐桥作用的说明对盐桥作用的说明-盐桥只能降低液接电势，但不能完全消除，只有电池反串联才能完全消除Ej，但化学反应和电动势都会改变。-盐桥中

21、离子的r+r-，t+t-，使Ej0。-常用饱和KCl盐桥，因为K+与Cl-的迁移数相近，当有Ag+时用KNO3或NH4NO3。-盐桥中盐的浓度要很高，常用饱和溶液。2022/10/8第59页，本讲稿共93页(4)总电动势总电动势E与与Ec，Ej的关系的关系2022/10/8第60页，本讲稿共93页8.88.8 电动势测定的应用电动势测定的应用-（2）判断氧化还原的方向-（3）求离子迁移数-（1）求热力学函数的变化值-（4）测平均活度系数g-（5）测定未知的E$(Ox|Red)值-（6）求 (不稳定)等-（7）测溶液的pH-（9）E(Ox|Red)-lga图-（8）E(Ox|Red)-pH图,水

22、的电势-pH图、铁的 电势 -pH图2022/10/8第61页，本讲稿共93页（1 1）求热力学函数的变化值求热力学函数的变化值测定：应用：(1)求2022/10/8第62页，本讲稿共93页（2 2）判断氧化还原的方向判断氧化还原的方向已知：试判断下述反应向哪方进行？排成电池：设活度均为1正向进行。应用：(2)判断氧化还原的方向2022/10/8第63页，本讲稿共93页（3）求离子迁移数求离子迁移数应用：(3)求一价离子的迁移数t+，t-解出t+和t-2022/10/8第64页，本讲稿共93页（4）测离子平均活度系数测离子平均活度系数g应用：(4)测离子平均活度系数g和m已知，测定E，可求出g

23、2022/10/8第65页，本讲稿共93页（5 5）测定未知的测定未知的E E$(Ox|Red)(Ox|Red)值值根据德拜-休克尔公式：以对 作图图见下页：应用：(5)测定未知的 (Ox|Red)值2022/10/8第66页，本讲稿共93页（5）测定未知的测定未知的测定未知的测定未知的E E$(Ox|Red)值值2022/10/8第67页，本讲稿共93页（6）求求 (不稳定不稳定)应用：(6)求A.求AgCl(s)的设计电池，使电池反应为2022/10/8第68页，本讲稿共93页（6 6）求求 (不稳定不稳定)B.求水的设计电池，使电池反应为：H2OH+OH-电池:2022/10/8第69页

24、，本讲稿共93页（6）求求 (不稳定不稳定)电池:2022/10/8第70页，本讲稿共93页（6）求求 (不稳定不稳定)电池:2022/10/8第71页，本讲稿共93页（7）测溶液的测溶液的pH应用：(7)测溶液pHA.醌氢醌电极摩尔甘汞电极|醌氢醌|Pt2022/10/8第72页，本讲稿共93页（7）测溶液的测溶液的pH使用醌氢醌电极注意事项：pH7.1时，E为负值。pH8.5时，氢醌酸式解离，并易发生氧化。醌-氢醌为等分子复合物，溶解度很小，用量不必太多。2022/10/8第73页，本讲稿共93页（7）测溶液的测溶液的pHB.玻璃电极pH定义：2022/10/8第74页，本讲稿共93页（8

25、）E(Ox|Red)-pH图图电势-pH图:在保持温度和离子浓度为定值的情况下，将电极电势与pH值的函数关系在图上用一系列曲线表示出来，这种图就称为电势-pH图。什么叫电势-pH图？通通常常用用电电极极电电势势作作纵纵坐坐标标，pHpH值值作作横横坐坐标标，在在同同一一温温度度下下，指指定定一一个个浓浓度度，就就可可以以画画出出一一条条电电势势-pHpH曲线。曲线。2022/10/8第75页，本讲稿共93页（8）E(Ox|Red)-pH图图 应用于：应用于：1.1.离子分离，离子分离，2.2.湿法冶金，湿法冶金，3.3.金属金属防腐及解决水溶液中发生的一系列氧化还原反应及平防腐及解决水溶液中发

26、生的一系列氧化还原反应及平衡问题。衡问题。电势电势-pH-pH图的应用图的应用 从从电电势势-pHpH图图可可以以清清楚楚地地看看出出各各组组分分生生成成的的条条件及稳定存在的范围。件及稳定存在的范围。因因为为它它表表示示的的是是电电极极反反应应达达平平衡衡时时的的状状态态，所所以以电势电势-pHpH图也称为电化学平衡图。图也称为电化学平衡图。2022/10/8第76页，本讲稿共93页 已已知知 Ag+Ag 和和 Cl-AgCl(s),Ag 电电极极的的标标准准电电极极电电位分位分别别是是 0.7991V 和和 0.2224V，请计请计算算 298K 下，下，(1)AgCl(s)在水中的溶解度

27、；在水中的溶解度；(2)德德拜拜休休克克尔尔公公式式计计算算 AgCl(s)在在 0.01mol.kg-1 KNO3溶液中的溶解度溶液中的溶解度.已知已知 A=0.509(mol.kg-1)例例2022/10/8第77页，本讲稿共93页 (1)设计电池：设计电池：AgAgCl(s)Cl-Ag+Ag 电池反应：电池反应：Ag+Cl-AgCl logKa=E$/0.05915 Ka=5.62 109 Ksp=1/Ka=1.7810-10 S=(Ksp)1/2=1.3310-5 解：解：2022/10/8第78页，本讲稿共93页(2)log=(-0.509Z+2 I1/2)/(1+I1/2)I=0.

28、01 mol/kg =0.89 a(Ag+)a(Cl-)=Ksp=m(Ag+)/m$2 Ksp/()2=2.2510-10 S=1.4510-5 mol/kg2022/10/8第79页，本讲稿共93页*8.98.9 生物电化学生物电化学电化学势电化学势金属与溶液间的电势差金属与溶液间的电势差膜电势膜电势2022/10/8第80页，本讲稿共93页（1）电化学势电化学势(Electrochemical Potential)将ze电荷从无穷远处移入实物相内，所作功可分为三部分：1.从无穷远处移到距表面10-4 cm处，克服外电势作功。W1=ze2.从10-4cm处移入体相内部，克服表面电势作功。W2

29、=ze3.克服体相内粒子之间的短程作用，即克服化学势作功。W3=2022/10/8第81页，本讲稿共93页（1）电化学势电化学势(Electrochemical Potential)对带电体系，用电化学势判断自动变化方向。2022/10/8第82页，本讲稿共93页金属与溶液间的电势差金属与溶液间的电势差例如：银电极Ag+|Ag(s)电极反应：Ag+e-Ag(s)达到平衡时双方电化学势相等水溶液 在金属上通过1 mol电量，e=F，z=1，电子带负电，所以用减号。因为金属不带电，所以，2022/10/8第83页，本讲稿共93页金属与溶液间的电势差金属与溶液间的电势差2022/10/8第84页，本

30、讲稿共93页（2 2）膜电势膜电势 在膜两边由于某离子浓度不等可产生电势差，这就是膜电势。达渗透平衡时，在内外的电化学势相等。2022/10/8第85页，本讲稿共93页（2）膜电势膜电势 医学上，膜电势习惯用负值表示。维持了细胞膜内外的电势差，就维持了生命。2022/10/8第86页，本讲稿共93页燃料电池简介 燃燃料料电电池池是是一一种种将将氢氢和和氧氧的的化化学学能能通通过过电电极极反反应应直直接接转转换换成成电电能能的的装装置置。这这种种装装置置的的最最大大特特点点是是由由于于反反应应过过程程中中不不涉涉及及到到燃燃烧烧，因因此此其其能能量量转转换换效效率率不不受受卡卡诺诺循循环环的的限

31、限制制，其其能能量量转转换换率率高高达达60%80%，实实际际使使用用效效率率则则是是普普通通内内燃燃机机的的23倍倍。另另外外，它它还还具具有有燃燃料料多多样样化化、排排气气干干净净、噪噪音音低低、对对环环境境污污染染小小、可可靠靠性性及及维修性好等优点。维修性好等优点。2022/10/8第87页，本讲稿共93页燃料电池简介 氢氧燃料电池装置从本质上说是水电解的一个氢氧燃料电池装置从本质上说是水电解的一个逆逆装置。电解水过程中，通过外加电源将水电解，产装置。电解水过程中，通过外加电源将水电解，产生氢和氧；而在燃料电池中，则是氢和氧通过电化学生氢和氧；而在燃料电池中，则是氢和氧通过电化学反应生

32、成水，并释放出电能。燃料电池的工作原理与反应生成水，并释放出电能。燃料电池的工作原理与普通电化学电池相类似，然而从实际应用来考虑，两普通电化学电池相类似，然而从实际应用来考虑，两者存在着较大的差别。普通电池是将化学能储存在电者存在着较大的差别。普通电池是将化学能储存在电池内部的化学物质中，当电池工作时，这些有限的物池内部的化学物质中，当电池工作时，这些有限的物质发生反应，将储存的化学能转变成电能，直至这些质发生反应，将储存的化学能转变成电能，直至这些化学物质全部发生反应。化学物质全部发生反应。2022/10/8第88页，本讲稿共93页燃料电池简介 对于原电池而言，电池所放出的能量取决于电池对于

33、原电池而言，电池所放出的能量取决于电池中储存的化学物质量，对于可充电电池而言，则可以中储存的化学物质量，对于可充电电池而言，则可以通过外部电源进行充电，使电池工作时发生的化学反通过外部电源进行充电，使电池工作时发生的化学反应逆向进行，得到新的活性化学物质，电池可重新工应逆向进行，得到新的活性化学物质，电池可重新工作。因此实际上普通电池只是一个有限的电能输出和作。因此实际上普通电池只是一个有限的电能输出和储存装置。而燃料电池则不同，参与反应的化学物质，储存装置。而燃料电池则不同，参与反应的化学物质，氢和氧，分别由燃料电池外部的单独储存系统提供，氢和氧，分别由燃料电池外部的单独储存系统提供，因而只

34、要能保证氢氧反应物的供给，燃料电池就可以因而只要能保证氢氧反应物的供给，燃料电池就可以连续不断地产生电能，从这个意义上说，燃料电池是连续不断地产生电能，从这个意义上说，燃料电池是一个氢氧发电装置。一个氢氧发电装置。2022/10/8第89页，本讲稿共93页燃料电池简介按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：碱性燃料电池（碱性燃料电池（AFC）；）；磷酸型燃料电池（磷酸型燃料电池（PAFC）；）；固体氧化物燃料电池（固体氧化物燃料电池（SOFC）；）；熔融碳酸盐燃料电池（熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）；）；质子交换膜燃料电池（质子交换膜燃料电池（PEMFC

35、）。）。2022/10/8第90页，本讲稿共93页能斯特(Nernst W H,1864?1941)德国化学家和物理学家。曾在奥斯特瓦尔德指导下学习和工作。1886年获博士学位，后在多所大学执教。从1905年起一直在柏林大学执教，并曾任该校原子物理研究所所长。能斯特能斯特(Nernst W H)1932年被选为美国皇家学会会员。后受纳粹政权迫害，1933年退休，在农村渡过了晚年。他主要从事电化学、热力学和光化学方面的研究。2022/10/8第91页，本讲稿共93页能斯特能斯特(Nernst W H)1889年年引引入入了了溶溶度度积积这这一一重重要要概概念念，用用以以解解释释沉沉淀淀平平衡衡。

36、同同年年提提出出了了电电极极电电势势和和溶溶液液浓浓度度的的关关系系式式，即即著著名名的的能能斯斯特公式。特公式。1906年年提提出出了了热热定定理理（即即热热力力学学第第三三定定律律），有有效效地地解解决决了了计计算算平平衡衡常常数数的的许许多多问问题题，并并断断言言绝绝对对零零度度不不可可能能达达到。到。1918年年他他提提出出了了光光化化学学的的链链反反应应理理论论，用用以以解解释释氯氯化化氢氢的的光光化化学学合合成成反反应应。能能斯斯特特因因研研究究热热化化学学，提提出出热热力力学学第第三定律的而获三定律的而获1920年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。他一生著书他一生著书14本，最著名的

37、为理论化学（本，最著名的为理论化学（1985）。）。2022/10/8第92页，本讲稿共93页1、黄子卿.电解质溶液理论导论.修订版.北京：科学出版社，1983 2、张挺芳，陆嘉星.电解质溶液.上海：上海科学技术文献出版社，1991 3、杨文治.电化学基础.北京:北京大学出版社,1981 4、陆兆锷.电极过程原理和应用.北京:高等教育出版社,1992 5、沈慕昭.电化学基本理论及其应用.北京:北京师范大学出版社,1987 6、Bockris J OM,Reddy A K N.Modern Electrochemistry.New York:Plenum Press,1970 7、Bockris J O M,Khan S U M.Surface Electrochemistry.A Molecular Level Appeoach.New York:Plenum Press,1993 参考文献参考文献2022/10/8第93页，本讲稿共93页