电化学极化原电池电解池精选PPT.ppt
《电化学极化原电池电解池精选PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电化学极化原电池电解池精选PPT.ppt(31页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、电化学极化原电池电解池2023/1/13第1页,此课件共31页哦7.10 7.10 分解电压及极化作用分解电压及极化作用电解池电极反应电解池电极反应:阴极阴极 2 H+2 e-H2(g)阳极阳极 2Cl-2 e-Cl2(g)总的电解反应总的电解反应 2 H+2Cl-H2(g)+Cl2(g)为什么存在分解电压?为什么存在分解电压?当当H2(g)、Cl2(g)的压力等于大气压力的压力等于大气压力时,气泡才能逸出时,气泡才能逸出 2023/1/13第2页,此课件共31页哦7.10 7.10 分解电压及极化作用分解电压及极化作用过程分析:在开始外加一定电压时,电极表面上产生了少量的氢气和氯气,其压力很
2、小,被过程分析:在开始外加一定电压时,电极表面上产生了少量的氢气和氯气,其压力很小,被吸附在吸附在Pt电极上。电极上。因为氢气因为氢气H2(g)和氧气和氧气Cl2(g)可发生氧化还原反应,当可发生氧化还原反应,当它们被吸附在惰性电极上时,就形成两个第一类电极它们被吸附在惰性电极上时,就形成两个第一类电极酸性氢电极和酸性氧电极,构成原电池酸性氢电极和酸性氧电极,构成原电池Pt H2(g)HCl(0.1 moldm3)Cl2(g)Pt 自发电池,氢电极为负极,自发电池,氢电极为负极,氯电极为正极;氯电极为正极;电池的电动势正好和电解时外加电压相电池的电动势正好和电解时外加电压相反,反,负极对负极、
3、正极对正极,负极对负极、正极对正极,称为称为反电动势反电动势正极正极负极负极2023/1/13第3页,此课件共31页哦7.10 7.10 分解电压及极化作用分解电压及极化作用原电池原电池 Pt H2(g)HCl(0.1 molkg1)Cl2(g)Pt这是一个自发电池,电池的氢电极为负极这是一个自发电池,电池的氢电极为负极(阳极阳极)氯电极为正极氯电极为正极(阳极阳极);电池电极反应电池电极反应:阴极阴极 H2(g)-2 e-2 H+阳极阳极 Cl2(g)+2 e-2Cl-电池反应电池反应 H2(g)+Cl2(g)2 H+2Cl-2023/1/13第4页,此课件共31页哦7.10 7.10 分解
4、电压及极化作用分解电压及极化作用原电池原电池 Pt H2(g)HCl(0.1 molkg1)Cl2(g)Pt 这是一个自发电池,电池的氢电极为这是一个自发电池,电池的氢电极为负极负极(阳极阳极)氯电极为正极氯电极为正极(阳极阳极);外加电压小于分解电压时,形成的反电势与外外加电压小于分解电压时,形成的反电势与外加电压抵消;同时电解产物加电压抵消;同时电解产物H2(g)和和Cl2(g)会扩会扩散而损失,因而在电极上仍有微小电流通过,使散而损失,因而在电极上仍有微小电流通过,使得电解产物得到补充,以维持一定的压力;从而得电解产物得到补充,以维持一定的压力;从而使原电池的电动势保持一定的大小,以抵消
5、外加使原电池的电动势保持一定的大小,以抵消外加电动势电动势 2023/1/13第5页,此课件共31页哦7.10 7.10 分解电压及极化作用分解电压及极化作用原电池原电池 Pt H2(g)HCl(0.1 moldm3)Cl2(g)Pt外加电压外加电压,PH2(g)和和 PCl2(g),反电动势,反电动势PH2(g)和和 PCl2(g)等于外界气压而逸出,即气体压力达等于外界气压而逸出,即气体压力达最大值,反电动势也达最大值,此时最大值,反电动势也达最大值,此时外加电压外加电压等于分解电压。等于分解电压。2023/1/13第6页,此课件共31页哦7.10 7.10 分解电压及极化作用分解电压及极
6、化作用原电池原电池 Pt H2(g)HCl(0.1 moldm3)Cl2(g)Pt因此,理论因此,理论分解电压应等于分解电压应等于原电池的最大可逆反电动势原电池的最大可逆反电动势实际分解电压不等于理论分解电压实际分解电压不等于理论分解电压如如H2SO4、H3PO4和和NaOH等溶液的分解电压很相近,在等溶液的分解电压很相近,在1.70V左右左右因为电解这些溶液就是电解水,而电解水的理论分解电因为电解这些溶液就是电解水,而电解水的理论分解电压为压为1.229V。E(分解分解)E(理论理论)这是因为电极上存在极化作用,不再是可逆电极这是因为电极上存在极化作用,不再是可逆电极2023/1/13第7页
7、,此课件共31页哦2.2.电极的极化电极的极化 电流通过电极时,电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。电流通过电极时,电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。超电势超电势 =|EE平平|电极的极化程度与通过电极的电流密度有关;因此电极的电极电势也与电流密度有关。电极的极化程度与通过电极的电流密度有关;因此电极的电极电势也与电流密度有关。随着电极上电流密度的增加,电极过程的不可逆程度越来越大,电极电势对平衡电极随着电极上电流密度的增加,电极过程的不可逆程度越来越大,电极电势对平衡电极电势的偏离也就越来越远电势的偏离也就越来越远 2023/1/13第8页,此课件共31页哦2.2.电极
8、的极化电极的极化(1)浓差极化浓差极化 以以Zn2+的阴极还原为例的阴极还原为例 在电流通过电极时,在电流通过电极时,Zn2+沉积到电极上,电极附近浓度降低,低于它在本体溶液中沉积到电极上,电极附近浓度降低,低于它在本体溶液中的浓度。就好像是将电极插入了一个浓度较小的的浓度。就好像是将电极插入了一个浓度较小的Zn+溶液中一样,从而使电极电势偏离溶液中一样,从而使电极电势偏离平衡电极电势平衡电极电势E E平平,搅拌可减小浓差极化。搅拌可减小浓差极化。浓差极化使阴极的电极电势更负浓差极化使阴极的电极电势更负(减小减小);阳极的电极电势更正阳极的电极电势更正(增大增大)2023/1/13第9页,此课
9、件共31页哦2.2.电极的极化电极的极化(2)电化学极化)电化学极化 当电流通过电极时,由电极反应速率的限制,外电源供给的电子当电流通过电极时,由电极反应速率的限制,外电源供给的电子Zn2+来不及消耗,电来不及消耗,电极上的电子比平衡态时的电子数多,阴极表面上积累了多余的电子。由于电子带负电极上的电子比平衡态时的电子数多,阴极表面上积累了多余的电子。由于电子带负电荷,所以阴极表面上积累多余电子荷,所以阴极表面上积累多余电子,使其电极电势就更负使其电极电势就更负 E E平平。在阳极上正电荷来不及被完全消耗,而在阳极上积累多余的正电荷,使得阳极的电势更正在阳极上正电荷来不及被完全消耗,而在阳极上积
10、累多余的正电荷,使得阳极的电势更正 由于电化学反应本身的迟缓性而引起的极化称为电化学极化;使阴极的电极电由于电化学反应本身的迟缓性而引起的极化称为电化学极化;使阴极的电极电势更负势更负(减小减小);阳极的电极电势更正阳极的电极电势更正(增大增大)2023/1/13第10页,此课件共31页哦2.2.电极的极化电极的极化2023/1/13第11页,此课件共31页哦2.2.电极的极化电极的极化对于整个电池来说,极化作用的结果是不一样的对于整个电池来说,极化作用的结果是不一样的 2023/1/13第12页,此课件共31页哦2.2.电极的极化电极的极化2023/1/13第13页,此课件共31页哦7.11
11、 7.11 电解时的电极反应电解时的电极反应2023/1/13第14页,此课件共31页哦7.11 7.11 电解时的电极反应电解时的电极反应电解时,在阳极、阴极均有多种反应可以发主的情况下:电解时,在阳极、阴极均有多种反应可以发主的情况下:阳极阳极上总是上总是极化电极电势最低极化电极电势最低的氧化反应优先进行;的氧化反应优先进行;阴极阴极上总是上总是极化电极电势最高极化电极电势最高的还原反应优先进行。的还原反应优先进行。EE阴阴,2E阴阴,1E阳阳,2E阳阳,1 阴阴=E阴阴,平平 E阴阴 故故 E阴阴=E阴阴,平平 阴阴 阳阳=E阳阳 E阳阳,平平 E阳阳=E阳阳,平平+阳阳 2023/1/
12、13第15页,此课件共31页哦7.11 7.11 电解时的电极反应电解时的电极反应 阴极阴极上总是上总是极化电极电势最高极化电极电势最高的还原反应优先进行。的还原反应优先进行。2023/1/13第16页,此课件共31页哦7.11 7.11 电解时的电极反应电解时的电极反应2023/1/13第17页,此课件共31页哦NERNSTWALTHER NERNST(1864-1941),German physical chemist,did much of the early important work in electrochemistry,studying the thermodynamics o
13、f galvanic cells and the diffusion of ions in solution.Besides his scientific researches,he developed the Nernst lamp,which used a ceramic body.This lamp never achieved commercial importance since the tungsten lamp was developed soon afterwards.2023/1/13第18页,此课件共31页哦NERNSTHis electrical piano,which
14、used radio amplifiers instead of a sounding board,was totally rejected by musicians.Nernst was the first to enunciate the third law of thermodynamics,and received the Nobel Prize in chemistry in 1920 for his thermochemical work.2023/1/13第19页,此课件共31页哦MICHAEL FARADAYMICHAEL FARADAY(1791-1867)English c
15、hemist and physicist,was a completely selftaught man.In 1812,while still a bookbinders apprentice,Faraday was drawn to chemistry by attending Davys lectures at the Royal Institute.His life was changed by an accident when Davy was temporarily blinded by an explosion and took on Faraday as his secreta
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电化学 极化 原电池 电解池 精选 PPT
限制150内