chap05-2-参考.ppt

1、上一内容下一内容回主目录第五章 电化学(二）2022/11/4上一内容下一内容回主目录主要内容u可逆电池和可逆电极第二讲 可逆电池的电动势及其应用u电动势的测定u生物电化学u可逆电池的书写写方法及电动势的取号u可逆电池的热力学u电动势产生的机理u电极电势和电池的电动势u浓差电池和液体接界电势的计算公式u电动势测定的应用2022/11/4上一内容下一内容回主目录5.1 可逆电池和可逆电极(电化学与热力学的联系(组成可逆电池的必要条件(可逆电极的类型2022/11/4上一内容下一内容回主目录电化学与热力学的联系桥梁公式:2022/11/4上一内容下一内容回主目录组成可逆电池的必要条件 (1)化学反

2、应可逆 (2)能量变化可逆原电池 电解池 (3)其他过程（如离子迁移）可逆2022/11/4上一内容下一内容回主目录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：2022/11/4上一内容下一内容回主目录5.2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2022/11/4上一内容下一内容回主目录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

3、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极，通常是铂电极。(Pt)H2(101.325KPa)|HCl(m)|Cl2(101.325KPa)(Pt)Zn(s)|Zn2+(m1)|Cu2+(m2)|Cu(s)2022/11/4上一内容下一内容回主目录可逆电池电动势的取号(DrGm)T,P=-Wf,max=QE=-zEF自 发 电 池：DrGm0例如：Zn(s)|Zn2+(m1)|Cu2+(m2)|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

4、发电池）（自发电池）2022/11/4上一内容下一内容回主目录二级标准电极甘汞电极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。2022/11/4上一内容下一内容回主目录电池电动势的计算净反应:方法一:2022/11/4上一内容下一内容回主目录方法二净反应:化学反应等温式：两种方法，结果相同2022/11/4上一内容下一内容回主目录5.8电动势测定的应用-（2）判断氧化还原的方向-（1）求热力学函数的变化值-（3）测定未知的E$(Ox|Red)值-（4）求 (不稳定)等-（5）测溶液的pH2022/11/4上一内容下一内容回主

5、目录（1）求热力学函数的变化值测定：应用：(1)求2022/11/4上一内容下一内容回主目录（2）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2022/11/4上一内容下一内容回主目录（3）求 (不稳定)应用：(6)求A.求AgCl(s)的设计电池，使电池反应为2022/11/4上一内容下一内容回主目录（3）求 (不稳定)B.求水的设计电池，使电池反应为：H2OH+OH-电池:2022/11/4上一内容下一内容回主目录（3）求 (不稳定)电池:2022/11/4上一内容下一内容回主目录（3）求 (不稳定)电池:2022/11/

6、4上一内容下一内容回主目录（4）测溶液的pH2022/11/4上一内容下一内容回主目录（4）测溶液的pHB.玻璃电极2022/11/4上一内容下一内容回主目录（4）测溶液的pH2022/11/4上一内容下一内容回主目录（4）测溶液的pHC.醌氢醌电极摩尔甘汞电极|醌氢醌|Pt2022/11/4上一内容下一内容回主目录（4）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。2022/11/4上一内容下一内容回主目录5.9生物电化学电化学势金属与溶液间的电势差膜电势2022/11/4上一内容下一内

7、容回主目录（1）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=ze3.克服体相内粒子之间的短程作用，即克服化学势作功。W3=2022/11/4上一内容下一内容回主目录（1）电化学势(Electrochemical Potential)对带电体系，用电化学势判断自动变化方向。2022/11/4上一内容下一内容回主目录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

8、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，2022/11/4上一内容下一内容回主目录金属与溶液间的电势差2022/11/4上一内容下一内容回主目录（2）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。2022/11/4上一内容下一内容回主目录（2）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。2022/11/4上一内容下一内容回主目录NERNSTWALTHER NERNST(1864-1941),German physical chemis

9、t,did much of the early important work in electrochemistry,studying the thermodynamics of 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 la

10、mp was developed soon afterwards.2022/11/4上一内容下一内容回主目录NERNSTHis electrical piano,which 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.2022/11/4