吉大-物理化學(xué)-電化學(xué)

研究電現(xiàn)象化學(xué)現(xiàn)象→←電能化學(xué)能←→第一頁第二頁，共114頁。電化學(xué)裝置有兩種電解池原電池電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置原電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置電化學(xué)裝置的組成電解質(zhì)溶液：實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)電極：實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的地點（界面處）第二頁第三頁，共114頁。★電解精煉和冶煉有色金屬和稀有金屬；電解法制備化工原料；電鍍法保護和美化金屬；還有氧化著色等?！镫姵仄?、宇宙飛船、照明、通訊、生化和醫(yī)學(xué)等方面都要用不同類型的化學(xué)電源?！?/p>

⒊電分析 ★

⒋生物電化學(xué)電化學(xué)在工業(yè)上的應(yīng)用:第三頁第四頁，共114頁?！?-1

電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性質(zhì)一、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機理1．導(dǎo)體：能夠?qū)щ姷奈矬w叫導(dǎo)體。第一類：靠導(dǎo)體內(nèi)部自由電子的定向運動而導(dǎo)電的物體如金屬導(dǎo)體

石墨第四頁第五頁，共114頁。A.自由電子作定向移動而導(dǎo)電性質(zhì):B.導(dǎo)電過程中導(dǎo)體本身不發(fā)生變化C.溫度升高，電阻也升高D.導(dǎo)電總量全部由電子承擔(dān)第五頁第六頁，共114頁。第二類靠離子的定向運動而導(dǎo)電物體性質(zhì):A.正、負(fù)離子作反向移動而導(dǎo)電B.導(dǎo)電過程中有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生C.溫度升高，電阻下降D.導(dǎo)電總量分別由正、負(fù)離子分擔(dān)如電解質(zhì)溶液熔融電解質(zhì)第六頁第七頁，共114頁。2．電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機理組成電池第一類導(dǎo)體第二類導(dǎo)體形成閉合回路化學(xué)反應(yīng)第七頁第八頁，共114頁。例:將兩個Pt電極插入HCl溶液中，接通電源后，H+奔向陰極得電子e后放出H2，而Cl-奔向陽極，把電子e留給陽極，放出Cl2。陰極：還原反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)電池反應(yīng)：

整個電池通過界面上的化學(xué)反應(yīng)把電子導(dǎo)電和離子導(dǎo)電連接起來，形成閉合回路第八頁第九頁，共114頁。3．法拉第定律(1)在電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)量與通入的電量成正比；(2)若幾個電池串聯(lián)，通入電量后，在各個電池的電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的電荷物質(zhì)量相等。數(shù)學(xué)表達式:Q:通入的電量F:法拉第常數(shù)，即反應(yīng)1mol電荷物質(zhì)所需電量1F=96500庫侖/摩爾n:在電極上起化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量z:電極反應(yīng)離子的電荷數(shù)(電子轉(zhuǎn)移數(shù))第九頁第十頁，共114頁。物質(zhì)量（mol）電極反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)zn1H+H++e=1/2H21

12H+H++e=1/2H2

1

21Zn2+

Zn2++2e=Zn

2

2

2Zn2+Zn2++2e=Zn

2

4第十頁第十一頁，共114頁。例：將兩個銀電極插入硝酸銀溶液，通以0.2安培的電流30分鐘，求在陰極上析出銀的克數(shù)。解：電極反應(yīng)：通入的總電量：電極上起化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量：析出Ag的質(zhì)量：m=n×MAg=0.00373×107.88=0.403g第十一頁第十二頁，共114頁。二、電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率1．電導(dǎo)、電導(dǎo)率電導(dǎo):單位：西門子（S）或歐姆-1（Ω-1）電導(dǎo)率:

兩極相距1m，電極面積為1m2,即1m3電解質(zhì)溶液所具有的電導(dǎo)。S·m-1。第十二頁第十三頁，共114頁。令：K為電導(dǎo)池常數(shù)l:導(dǎo)體的長度或電解質(zhì)溶液中兩極間的距離；A:導(dǎo)體的截面積或電解質(zhì)溶液中電極的極面積ρ:電阻率，Ω·m,影響電導(dǎo)率的因素：電解質(zhì)的種類電解質(zhì)的濃度

溫度S·m-1第十三頁第十四頁，共114頁。2．摩爾電導(dǎo)率摩爾電導(dǎo)率相當(dāng)于固定了電解質(zhì)的量都是1mol，對于濃度不同的電解質(zhì)，當(dāng)物質(zhì)量都是1mol時，在相距一米的兩平衡電極之間，溶液的體積是不同的體積與濃度的關(guān)系如何呢？

定義:

將一摩爾電解質(zhì)溶液置于相距一米的兩平衡電極之間，此時，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力為摩爾電導(dǎo)率。第十四頁第十五頁，共114頁。（mol·m-3）

若n為1molS·m2·mol-1

注意:c的單位:mol﹒m-3

第十五頁第十六頁，共114頁。3.電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率之間的關(guān)系第十六頁第十七頁，共114頁。

例：298K時，將0.02mol·dm-3的KCl溶液放入電導(dǎo)池，測其電阻為82.4Ω，若用同一電導(dǎo)池充0.0025mol.dm-3的K2SO4溶液，測其電阻為326Ω，已知298K時，0.02mol·dm-3的KCl溶液的電導(dǎo)率為0.2768S．m-1（1）求電導(dǎo)池常數(shù)；（2）0.0025mol．dm-3的K2SO4溶液的電率；（3）0.0025mol．dm-3的K2SO4溶液的摩爾電導(dǎo)率。第十七頁第十八頁，共114頁。解：第十八頁第十九頁，共114頁。4．電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系（1）電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系a、強電解質(zhì)變化規(guī)律：強電解質(zhì)的電導(dǎo)率隨濃度的增大而增大，當(dāng)達到最大值后又濃度的增大而減小b、弱電解質(zhì)變化規(guī)律：電導(dǎo)率（К）隨濃度變化不明顯。第十九頁第二十頁，共114頁。（2）摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系規(guī)律:強,弱電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率都隨濃度增加而減小c越大,V越小,離子間引力增大a、強電解質(zhì):無限稀溶液的摩爾電導(dǎo)率第二十頁第二十一頁，共114頁。實驗表明：

強電解質(zhì)在無限稀的溶液中,摩爾電導(dǎo)率與濃度的平方根成直線關(guān)系

無限稀電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率，它為直線的截距，用實驗數(shù)據(jù)做直線外推得到。c：濃度A：與電解質(zhì)本性和溫度有關(guān)的常數(shù)。第二十一頁第二十二頁，共114頁。b、弱電解質(zhì)不能用外推方法求得5．柯爾勞許離子獨立運動定律柯爾勞許作了大量的實驗，發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律：時,電解質(zhì)全部解離第二十二頁第二十三頁，共114頁。說明:在無限稀的電解質(zhì)溶液中，離子的導(dǎo)電能力不受共存離子的影響,離子運動是獨立的求得：例：求解：[方法1]查表第二十三頁第二十四頁，共114頁。解：[方法2]第二十四頁第二十五頁，共114頁。三、電導(dǎo)測定的應(yīng)用1．檢測水的純度理論計算純水：普通蒸餾水：重蒸餾水：

純水本身有微弱的解離，和的濃度近似為， ,純水的電導(dǎo)率第二十五頁第二十六頁，共114頁。

事實上，水的電導(dǎo)率小于就認(rèn)為是很純的了，有時稱為“電導(dǎo)水”，若大于這個數(shù)值，那肯定含有某種雜質(zhì)。除雜質(zhì)的方法較多，根據(jù)需要，常用的方法有：(1)用不同的離子交換樹酯，分別去除陰離子和陽離子，得去離子水。(2)用石英器皿，加入 和 ，去除及有機雜質(zhì)，二次蒸餾，得“電導(dǎo)水”。第二十六頁第二十七頁，共114頁。2．計算弱電解質(zhì)的電離度和電離平衡常數(shù)弱電解質(zhì)部分解離→無限稀的弱電解質(zhì)全部解離→例：對于1-1價鍵型的電解質(zhì)HAc：AB=A++B-

達平衡時：c-cαcαcα平衡常數(shù)：代入第二十七頁第二十八頁，共114頁。解：例：把濃度為15.81mol﹒m-3的HAc溶液注入電導(dǎo)池，已知電導(dǎo)池常數(shù)K為13.7m-1，此時測得電阻為655Ω，查表計算醋酸的及醋酸的電離度α和電離常數(shù)。第二十八頁第二十九頁，共114頁。第二十九頁第三十頁，共114頁。3．計算難溶鹽的溶解度難溶鹽靠電離出的少量正、負(fù)離子導(dǎo)電測其К鹽第三十頁第三十一頁，共114頁。例：298K，測AgCl飽和溶液和水的電導(dǎo)率分別為3.41×10-4S·m-1和1.6×10-4S·m-1，試求AgCl在該溫度下的溶解度及溶度積常數(shù)。解：查表:第三十一頁第三十二頁，共114頁。4．電導(dǎo)滴定例如：酸堿中和反應(yīng)

在滴定過程中，離子濃度不斷變化，電導(dǎo)率也不斷變化，利用電導(dǎo)率變化的轉(zhuǎn)折點，確定滴定終點。電導(dǎo)滴定的優(yōu)點是不用指示劑，對有色溶液和沉淀反應(yīng)都能得到較好的效果，并能自動紀(jì)錄。第三十二頁第三十三頁，共114頁。2.用 滴定 產(chǎn)物 均為沉淀第三十三頁第三十四頁，共114頁?！?-2

電解質(zhì)溶液平均活度及平均活度因子非電解質(zhì)理想溶液非理想溶液溶液分類：電解質(zhì)第三十四頁第三十五頁，共114頁。理想溶液的濃度:xB,cB,mB表示非理想溶液濃度:電解質(zhì)溶液的濃度引力～斥力第三十五頁第三十六頁，共114頁。一、離子活度與電解質(zhì)活度的關(guān)系例:HCl，鹽酸在溶液中看成全部解離：鹽酸的化學(xué)勢：氫離子的化學(xué)勢：氯離子的化學(xué)勢：第三十六頁第三十七頁，共114頁。HCl全部解離成H+和Cl-

第三十七頁第三十八頁，共114頁。對于1-1價鍵型的電解質(zhì)：推廣任意價鍵型的電解質(zhì)：例如：第三十八頁第三十九頁，共114頁。二、電解質(zhì)的平均活度和平均活度因子采用幾何平均值表示第三十九頁第四十頁，共114頁。HClH2SO4

例如：Al2(SO4)3

第四十頁第四十一頁，共114頁。例：計算0.20mol﹒kg-1H2SO4溶液的a±和aH2SO4

，已知該濃度下硫酸溶液的解：硫酸為二元強酸，近似看成是全部解離H2SO4＝2H++SO42-0.20.40.2第四十一頁第四十二頁，共114頁。三、平均活度因子的估算P33

分析實驗數(shù)據(jù)濃度離子電荷定義：溶液中每中離子的質(zhì)量摩爾濃度與其電荷的平方乘積之總和的一半。1．離子強度（）第四十二頁第四十三頁，共114頁。例:求濃度為mmol·kg-1的NaCl溶液的離子強度例:求濃度為mmol·kg-1的Na2SO4溶液的離子強度。例:求濃度為m1mol·kg-1的NaCl和濃度m2mol·kg-1的Na2SO4溶液的離子強度。第四十三頁第四十四頁，共114頁。2．德拜-休格爾極限公式德拜-休格爾根據(jù)離子氛模型從理論上推導(dǎo)出實驗證明:~線性關(guān)系類推:A：常數(shù)，與溶劑的介電常數(shù)及溫度有關(guān)，與離子本身性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)T=298K，水的A=0.509。z：正負(fù)離子電荷美籍荷蘭物理化學(xué)家聯(lián)邦德國物理化學(xué)家第四十四頁第四十五頁，共114頁。例：試計算0.005mol/kg的ZnCl2水溶液在298K時的平均活度因子和平均活度.解：第四十五頁第四十六頁，共114頁。解:計算0.01mol/kgNaCl,0.03mol/kgNa2SO4，0.007mol/kgMgCl2混合溶液中各種電解質(zhì)的平均活度因子。NaCl：Na2SO4：MgCl2：第四十六頁第四十七頁，共114頁?！?-3可逆電池的電動勢及應(yīng)用一、原電池與電解池的區(qū)別原電池電解池電池反應(yīng)自發(fā)進行外加電壓下進行能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能作功情況系統(tǒng)對外作功W<0本身消耗電能W>0電極反應(yīng)正極：還原反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)第四十七頁第四十八頁，共114頁。二、可逆電池與不可逆電池1．金屬與溶液之間電勢差的產(chǎn)生金屬表面帶負(fù)電，溶液帶正電，這樣在金屬表面與溶液之間形成了電勢差，這個電勢差叫電極電勢.用Φ表示第四十八頁第四十九頁，共114頁。2．電動勢的產(chǎn)生Zn的溶解傾向大于Cue從鋅極流入銅極,Zn2+

溶入發(fā)生氧化反應(yīng)Cu2+消耗流入e,發(fā)生還原反應(yīng).銅沉積.原電池的工作原理

電池是一種在兩個電極上分別進行氧化還原反應(yīng)而獲得電流的裝置。第四十九頁第五十頁，共114頁。

原電池的電動勢是指在沒有電流通過的條件下，兩極都處于平衡態(tài)時的電極電勢之差。正極負(fù)極3可逆電池

可逆電池必須具備的條件電池反應(yīng)可逆能量可逆還原反應(yīng)氧化反應(yīng)第五十頁第五十一頁，共114頁。（1）電池反應(yīng)必須是可逆的：若E＞E外

鋅極銅極E＜E外

鋅極銅極電池反應(yīng)互為逆反應(yīng)第五十一頁第五十二頁，共114頁。若E＞E外

鋅極銅極E＜E外

鋅極銅極電池反應(yīng)為不可逆反應(yīng)第五十二頁第五十三頁，共114頁。（2）能量可逆

電池放電(E＞E外)或電池充電(E＜E外)，E與E外之間相差很小，即通過的電流為無限小，此時電池一個接近平衡的狀態(tài)，作為原電池放電,系統(tǒng)對外做最大功，作為電解池充電，消耗電能最小。

凡是具備上述兩個條件的為可逆電池,反之，亦成立。第五十三頁第五十四頁，共114頁。4.可逆電極的類型⑴第一類電極金屬與其陽離子組成的電極氫電極氧電極鹵素電極⑵第二類電極金屬-難溶鹽及其陰離子組成的電極金屬-氧化物電極⑶第三類電極氧化-還原電極第五十四頁第五十五頁，共114頁。電極電極反應(yīng)Mz+(a+)|M(s) Mz+(a+)+ze-→M(s)H+(a+)|H2(p),Pt 2H+(a+)+2e-

→H2(p)OH-(a-)|O2(p),Pt O2(p)+2H2O+4e-

→4OH-(a-)

Cl-(a-)|Cl2(p),Pt Cl2(p)+2e-

→2Cl-(a-)第一類電極及其反應(yīng)第五十五頁第五十六頁，共114頁。第二類電極及其反應(yīng)電極電極反應(yīng)Cl-(a-)|AgCl(s)|Ag(s) AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-(a-)OH-(a-)|Ag2O|Ag(s) Ag2O(s)+H2O+2e- →2Ag(s)+2OH-(a-)H+(a+)|Ag2O(s)|Ag(s) Ag2O+2H+(a+)+2e-

→2Ag(s)+H2O第五十六頁第五十七頁，共114頁。第三類電極及其反應(yīng)電極電極反應(yīng)Fe3+(a1),Fe2+(a2)|Pt Fe3+(a1)+e-→Fe2+(a2)Cu2+(a1),Cu+(a2)|Pt Cu2+(a1)+e-→Cu+(a2)Sn4+(a1),Sn2+(a2)|Pt Sn4+(a1)+2e-→Sn2+(a2)第五十七頁第五十八頁，共114頁。5.電池符號的書面寫法電池符號——用簡單符號表示電池整體結(jié)構(gòu)(1).左邊為負(fù)極，起氧化作用；右邊為正極，起還原作用。(2).“|”表示相界面，有電勢差存在。(3).“||”表示鹽橋，降低液接電勢(4).要注明溫度,不注明就是298.15K；要注明物態(tài)，氣體要注明壓力；溶液要注明濃度。(5).氣體電極和氧化還原電極要寫出導(dǎo)電的惰性電極，通常是鉑電極。第五十八頁第五十九頁，共114頁。6.從電池符號寫化學(xué)反應(yīng)(-)Ag(s)|AgCl(s)|KCl(a)|Hg2Cl2(s)|Hg(l),Pt(+)(-)Ag(s)–e+Cl-(a)→AgCl(s)(+)1/2Hg2Cl2(s)+e→Hg(l)+Cl-(a)Ag(s)+1/2Hg2Cl2(s)→AgCl(s)+Hg(l)第五十九頁第六十頁，共114頁。(-)Pb(s)|PbO(s)|OH-(a)|HgO(s)|Hg(l),Pt(+)(-)Pb(s)–2e+2OH-→PbO(s)+H2O(+)HgO(s)+2e+H2O→Hg(l)+2OH-Pb(s)+HgO(s)→PbO(s)+Hg(l)(1)Pb(s)+HgO(s)→PbO(s)+Hg(l)7.從化學(xué)反應(yīng)設(shè)計電池第六十頁第六十一頁，共114頁。(-)Pt,H2(p)|HCl(a)|AgCl(s)|Ag(s)(+)(-)1/2H2(p)–e+Cl-(a)→HCl(a)(+)AgCl(s)+e→Ag(s)+Cl-(a)AgCl(s)+1/2H2(p)→HCl(a)+Ag(s)(2)AgCl(s)+1/2H2(p)→HCl(a)+Ag(s)第六十一頁第六十二頁，共114頁。三.電動勢的測定1.對消法測電動勢的原理EW:工作電池Es：標(biāo)準(zhǔn)電池Ex：待測電池第六十二頁第六十三頁，共114頁。2.對消法測電動勢的實驗裝置工作電源電位計檢流計標(biāo)準(zhǔn)電池待測電池第六十三頁第六十四頁，共114頁。3.標(biāo)準(zhǔn)電池結(jié)構(gòu)圖4.電動勢與溫度的關(guān)系第六十四頁第六十五頁，共114頁。5.為什么標(biāo)準(zhǔn)電池有穩(wěn)定的電勢值答：從Hg-Cd的相圖可知，在室溫下，鎘汞齊中鎘含量在5～14%之間時，體系處于熔化物和固溶體兩相平衡區(qū)，鎘汞齊活度有定值。而標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢只與鎘汞齊的活度有關(guān)，所以也有定值。第六十五頁第六十六頁，共114頁?！?-4

可逆電池?zé)崃W(xué)一．吉布斯函數(shù)變與電動勢的關(guān)系電功等于電量×電動勢若求反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變即n=1mol根據(jù)熱力學(xué)公式：等溫等壓條件下：（電功）第六十六頁第六十七頁，共114頁。橋梁公式:第六十七頁第六十八頁，共114頁。z=1z=2第六十八頁第六十九頁，共114頁。二、由電動勢計算反應(yīng)的△rSm和△rHm（吉布斯—霍姆茲方程）代入上式第六十九頁第七十頁，共114頁。式中::電動勢的溫度系數(shù)對比兩式:電池放電過程的熱效應(yīng)：第七十頁第七十一頁，共114頁。第七十一頁第七十二頁，共114頁。例：已知：25℃時下列電池的電動勢E=0.0455V,,試計算電池反應(yīng)的△rHm,△rSm,QR.(-)Ag(s)∣AgCl(s)∣KCl(a)∣Hg2Cl2(s)∣Hg(l)∣Pt(+)解:z=1第七十二頁第七十三頁，共114頁。第七十三頁第七十四頁，共114頁。例:在25℃時電池的電動勢E=1.228V,水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓試計算該電池的溫度系數(shù)和0℃的電動勢.電池:(-)Pt∣H2(p0)∣H2SO4(0.01mol.kg-1)∣O2(p0)∣Pt(+)

解:第七十四頁第七十五頁，共114頁。根據(jù)：第七十五頁第七十六頁，共114頁。三．電池反應(yīng)的方向自發(fā)可逆第七十六頁第七十七頁，共114頁?！?-5電動勢與作用物濃度的關(guān)系——能斯特方程1．電極電勢參比電極||給定電極原電池的電動勢電極電勢:金屬與溶液在界面上的電勢差絕對值不可知采用相對電極電勢規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢為零德國物理化學(xué)家第七十七頁第七十八頁，共114頁。標(biāo)準(zhǔn)氫電極規(guī)定用鍍鉑黑的金屬鉑導(dǎo)電電極反應(yīng)：第七十八頁第七十九頁，共114頁。氫電極||任意給定電極

E=Φ

若給定電極處在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（離子活度a=1，氣體壓力p0）這時電極電勢為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。用Φ0表示。298K電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢可查表。P485第七十九頁第八十頁，共114頁。電極處于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)例:電池反應(yīng)根據(jù)能斯特方程計算電動勢第八十頁第八十一頁，共114頁。該電動勢是銅的電極電勢或推廣任意電極的電極電勢氧化態(tài)+ze-→還原態(tài)a(Ox)

+ze-→a(Red)第八十一頁第八十二頁，共114頁。2.參比電極—甘汞電極

氫電極使用不方便，用有確定電極電勢的甘汞電極作二級標(biāo)準(zhǔn)電極。0.1 0.33371.0 0.2801飽和 0.2412第八十二頁第八十三頁，共114頁。例：電池:(-)Ag∣Ag2SO4(s)∣H2SO4(m)∣H2(p0)∣Pt(+)在298.15K，原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢E0=-0.627V(1)寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng).(2)當(dāng)濃度為0.10mol.kg-1H2SO4的平均活度系數(shù)γ±=0.70時E298=?(3)設(shè)該電池反應(yīng)的,且不隨溫度變化,求308.15K時電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢(4)計算298.15K時Ag2SO4的溶度積.已知298.15K,原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢(-)Ag∣Ag+(a1)ⅡH+(a2)∣H2(p0)∣Pt(+)第八十三頁第八十四頁，共114頁。電池:(-)Ag∣Ag2SO4(s)∣H2SO4(m)∣H2(p0)∣Pt(+)解(1)

(1)寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)第八十四頁第八十五頁，共114頁。(2)當(dāng)濃度為0.10mol.kg-1H2SO4的平均活度系數(shù)γ±=0.70時E298=?第八十五頁第八十六頁，共114頁。將T1=298.1K,T2=308.15K,代入解得:(3)設(shè)該電池反應(yīng)的,且不隨溫度變化,求308.15K時電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢第八十六頁第八十七頁，共114頁。(4)計算298.15K時Ag2SO4的溶度積常數(shù).已知298.15K,原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢(-)Ag∣Ag+(a1)ⅡH+(a2)∣H2(p0)∣Pt(+)電池反應(yīng)第八十七頁第八十八頁，共114頁。電池反應(yīng)①

前面的電池反應(yīng)：②①-②=③式：③第八十八頁第八十九頁，共114頁。第八十九頁第九十頁，共114頁?！?-6濃差電池化學(xué)原電池:電極的材料不同，電極電勢不同,因此，通過氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流

濃差電池:兩極材料相同但電極濃度不同或兩極材料相同但電解質(zhì)溶液的濃度不同濃差電池的特點:E0=0因為電極材料相同,兩極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢相同第九十頁第九十一頁，共114頁。A.電極濃差電池氣體的擴散過程電池:(-)Pt︱H2(p1)︱HCl(m)︱H2(p2)︱Pt(+)第九十一頁第九十二頁，共114頁。B.電解質(zhì)相同而活度不同陽離子轉(zhuǎn)移電池:第九十二頁第九十三頁，共114頁。陰離子轉(zhuǎn)移第九十三頁第九十四頁，共114頁?！?-7

電池電動勢的應(yīng)用1.求氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)若T=298.15K第九十四頁第九十五頁，共114頁。電池:(-)Pb(s)∣Pb2+(a=0.02)||Ag+(a=0.1)∣Ag(s)(+)例:計算下列電池在298K時的電動勢E和電池反應(yīng)的及平衡常數(shù)解:第九十五頁第九十六頁，共114頁。查表:第九十六頁第九十七頁，共114頁。第九十七頁第九十八頁，共114頁。2.求難溶鹽的溶度積測電導(dǎo)率溶度積常數(shù)→測電動勢→溶度積常數(shù)設(shè)計電池→第九十八頁第九十九頁，共114頁。Ag(s)︱AgCl(s)︱KCl(a=1)

||

AgNO3(a=1)︱Ag(s)

或第九十九頁第一百頁，共114頁。3.求水的離子積常數(shù)KW電池反應(yīng)為：H2O→H++OH-第一百頁第一百零一頁，共114頁。4.電解質(zhì)溶液平均活度因子的測定實驗測γ±

德拜休格爾公式計算γ±

設(shè)計電池測電動勢求γ±

(-)H2(p0)︱HCl(m)︱AgCl(s)︱Ag(s)