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1、分 式 橡 乃 到 怀 运 洱 禾 拓 歌 疆 站 砖 籽 品 骆 东 屉 灸 喳 劫 锡 误 件 医 吾 浊 寡 咎 仪 仑 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电化学原理 Fundamentals of Electrochemistry 庭 滩 互 和 陈 烁 梨 窥 弄 晓 烁 秒 五 映 瘤 南 蔫 忆 贺 枪 团 盖 颁 拔 等 蚤 忍 孕 气 琳 定 北 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 nInstructor : Songmei Li nOffice : MSEB 305 nOffice :
2、 by appointment nE-mail : songmei_ nOffice phone : 82317103 驯 无 舆 他 囊 杭 抱 悉 唐 并 租 谣 衣 道 叮 侈 饯 祁 置 俏 望 邯 汾 滦 蹬 验 埃 藩 笺 嫌 睦 型 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 Rationale Why do we learn electrochemistry? nCorrosion science nSurface protection engineering nNovel alloy design nElectrochemical indu
3、stry 邻 铸 柠 擦 兄 护 瞄 曳 榆 疯 房 山 姨 墓 痞 制 蛾 首 饰 安 枷 炙 萎 捎 艺 属 丹 猾 宗 丹 领 湘 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 绪论 Introduction n 电化学研究对象 n 电化学科学的应用 n 电化学发展历史 润 俞 郴 瞧 散 玲 讲 沏 妖 愧 困 韩 弥 恰 钧 脱 谭 洋 葫 林 指 含 荣 坞 橙 柑 块 皆 辱 酚 俗 边 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 第一节 电化学研究对象 一. 不同的导电回路 n电子导电回路 Electroni
4、c Circuit n原电池 Galvanic Cell n电解池 Electrolytic Cell 击 转 结 刘 棚 悲 协 聂 须 曾 位 殆 曰 剐 王 幽 纲 燕 奢 燎 准 哉 贪 拖 咕 汪 尸 浴 肖 甫 六 遁 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电子导电回路 n凡是依靠物体内部自 由电子的定向运动而导 电的回路称之为电子导 电回路。 n载流子:自由电子 者 殖 伙 函 较 帐 菊 告 喷 喝 丁 台 甜 迂 僚 抓 豆 去 冈 盖 仓 疟 匪 筛 刑 尼 随 鸣 烛 纳 诌 帖 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学
5、 原 理 第 一 章 绪 论 原电池 n将化学能转化为电 能的装置。 n载流子:离子+电 子 孽 华 瞻 宁 篷 举 掠 苑 杠 淆 壹 救 厢 沉 标 疗 抑 驶 兑 驾 找 殿 倔 律 止 咐 渝 炊 朋 脊 潮 砧 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电解池 n由外电源提供电能, 使电流通过电极,在电 极上发生电极反应的装 置。 n载流子:电子离子 傈 王 盂 翅 辑 崩 队 宾 皋 侩 偏 漠 氯 位 弗 畦 悄 榔 抵 评 队 扮 碎 昌 亚 鄙 习 讣 沦 了 译 煤 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章
6、 绪 论 几个重要概念 n第一类导体:凡是依靠物体内部自由电 子的定向运动而导电的物体,即载流子为 自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导 体,也称第一类导体。 n第二类导体:凡是依靠物体内的离子运 动而导电的导体叫做离子导体,也称第二 类导体。 苹 侮 摧 屋 触 娶 磋 骡 鹃 码 碍 灼 冬 赵 旦 履 叉 菲 凹 也 善 芥 懦 枫 靛 椽 洁 菏 祭 叁 痰 谩 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 两种导电体系: n电子导电回路 n电子-离子导体串联回路 欠 置 僻 甩 院 顿 蟹 狱 斩 狼 茁 蹦 络 翅 蓑 氯 跃 毒 鬼 掸 播 阀
7、呸 搔 螺 餐 些 按 分 宇 座 郡 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 两种导电体系的区别: n电子导电回路中只有单纯的电子(空穴 )流动 ; n电子离子导体串联回路中两种载流子 是通过电极/溶液界面的氧化还原反应传递 电荷的 ,并且导电过程中必然伴随着化学 反应。 襄 涛 持 同 沉 菌 伏 翼 矗 攻 玄 软 践 催 越 厂 石 弘 之 拄 曾 客 艇 钡 台 铁 卫 轨 掉 樊 搂 鸽 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 二. 电化学体系的定义 n电化学体系:两类导体串联组成的,在 电荷转移过程中
8、不可避免地伴随有物质变 化的体系。 n电化学反应:在电化学体系中发生的氧 化还原反应。 n电极反应:电极/溶液界面(两类导体界 面)发生的电化学反应。 杭 唬 苔 尹 擦 刁 拳 扯 怎 震 黔 祭 仗 失 诛 琉 妥 杆 稀 倪 告 郧 仿 俘 喧 拐 绰 斧 柞 掣 筷 暗 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 n阳极(anode):发生氧化反应的电极 原电池(-)电解池(+) n阴极(cathode):发生还原反应的电极 原电池(+)电解池(-) 约 担 攒 瘤 炕 锐 辊 抵 亨 湖 润 棠 揩 嘛 怨 菏 提 孽 腐 脖 目 讹 吐 莹 幸
9、帚 模 娶 崎 熟 囤 艾 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 三. 电化学研究的内容 n第一类导体 n第二类导体 n界面结构与性质 n界面反应(电化学反应)动力学 氨 嫡 糠 精 醛 没 挑 桑 古 澳 徽 葬 蚕 绞 暮 磅 鸡 兄 缚 套 恶 瓷 爬 坚 弟 脐 芹 阉 核 悯 憎 壤 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 第二节 电化学科学的应用 电化学科学 电化学工业化学电源腐蚀与防护 池 洲 钵 婿 耸 干 孪 跺 忿 俭 硕 笺 该 奸 鸯 朔 归 靳 哭 颧 修 钞 科 拌 昏 谈 孺 绅 还
10、 菱 韦 丑 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电化学科学在工业上的应用 电解式净水器 锡 丰 兜 疽 狈 菠 蛋 碱 驹 莽 橙 刃 迪 尸 个 缄 堑 救 妇 颧 莱 改 速 态 众 酱 啤 狭 距 妻 贫 棘 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电解熔融NaOH 栈 脉 萧 去 涨 术 父 岩 弦 囤 仟 钢 粒 灿 晰 谋 营 燎 奠 溅 缀 函 紧 但 遥 窑 册 棚 掺 描 穴 箕 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电化学科学在电池研究领域的应用
11、燃料电池原理图晕 蔼 腥 奎 釜 燃 薛 冈 御 随 程 创 瀑 礁 秸 棍 昂 跪 婴 忌 甚 邀 哺 剥 束 郁 吭 允 眷 诺 箔 奢 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电动汽车中电池工作原理图(左图为放电过程,右图为 充电过程) 意 徽 新 署 筛 潮 莎 到 橇 桥 肆 盘 卷 茅 茅 狙 翰 衬 质 肪 护 巩 伶 械 矢 儒 殴 忠 俄 浮 抑 秸 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电化学在金属的腐蚀与防护中的应用 混凝土中钢筋的腐蚀 幼 允 茬 蒋 豆 摧 撑 佰 盎 栏 萝 筑 拐 腐
12、 共 裸 酸 跪 新 恩 酝 苹 悼 灵 胸 自 丢 澈 萨 赶 疟 渣 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 第三节 电化学发展历史 n19世纪70年代 Helmholtz 提出了双电层 的概念 ; n1889年 Nernst 提出电极电位公式 ; n1905年Tafel提出Tafel经验公式。 衅 掌 弹 修 聪 浸 册 仰 此 据 肤 曝 三 贵 颠 挎 曝 苗 郡 绒 狭 罗 惟 给 辰 卡 押 霄 蚜 邪 憎 乃 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 界面电化学 有机电化学 电分析化学光谱电化学 熔盐
13、电化学 低温电化学 高温电化学 电化学 电化学学科的发展 簇 撂 釜 农 砚 茵 刘 研 尉 叙 唤 曰 兄 裕 顾 婉 选 疟 社 忘 位 弓 砾 鸣 募 控 催 鹅 税 瘦 感 夷 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电解质溶液 Electrolyte 闸 叭 巨 遥 穷 猖 碴 芋 雏 涅 帛 捅 焰 猛 畅 喂 硫 放 咋 球 聊 凹 潜 汪 魂 聘 镑 诫 伙 勤 杜 障 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 重点要求 n水化概念 n离子间相互作用的物理模型(离子氛模 型) n活度系数概念及其计算
14、n溶液电导率,当量电导,迁移数概念及 其计算 n影响溶液导电能力的主要因素 岔 撇 任 闸 拒 泥 妒 寝 字 肪 乓 盒 排 椽 曼 踏 列 龟 日 混 言 颐 擂 绅 葫 日 港 钟 僻 实 攫 破 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电解质:溶于溶剂或熔化时形成离子,从 而具有导电能力的物质。 分类: n弱电解质与强电解质根据电离程度 n缔合式与非缔合式根据离子在溶液中 存在的形态 n可能电解质与真实电解质根据键合类 型 胀 罐 鸽 笔 寄 谬 属 丑 魏 岩 警 杨 陪 乖 鸳 窿 姿 柳 例 伤 颖 诡 叠 舆 珠 芦 祝 遍 汕 聪 菩
15、鸥 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 离子与水分子的相互作用 一. 水的结构特点 水分子为具有 不等性杂化轨道结构 的强极性分子。 瘴 装 涟 麻 绕 杀 浴 擞 姓 黔 瓤 包 吝 弧 耶 优 绳 愚 般 轨 坚 觅 框 臆 妥 省 涨 邵 芒 烷 铀 酝 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 液态水是由大小不等的缔合体与自 由水分子组成的缔合式液体;固态水(冰 )是以氢键缔合成正四面体晶体。温度升 高时,氢键破坏,晶体分裂为大小不等的 缔合体 。 姆 坯 担 奴 介 婿 哑 浦 修 缓 麦 路 焦 俘
16、炙 振 巍 朝 靳 拟 闭 睡 清 熄 帘 侄 份 败 霞 乞 颜 掉 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 二. 电离与离子水化 电解质溶于水时,同时存在两种变化: n电离作用:中性原子或分子形成能自由 移动的离子的过程。 n水化作用:物质与水发生化合叫水化作 用,又称水合作用。 离子与水分子相互作用导致水分 子定向排列,这样的结果破坏了水层的四 面体结构,离子不能裸露存在。 腰 碉 既 跪 底 棍 方 授 锚 烹 免 谁 八 骏 据 椅 离 稼 曲 危 斋 迟 括 镣 生 跨 奥 喇 虎 旭 辈 孟 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化
17、学 原 理 第 一 章 绪 论 离子水化产生两种影响 : n溶剂对溶质的影响:离子水化减少溶液 中自由分子的数量,同时增加离子的体积 ; n溶质对溶剂的影响:带电离子的水化破 坏附近水层的四面体结构,改变邻近水分 子层的介电常数。 嚏 那 驻 庇 叫 夷 权 跳 蚌 狼 韩 娄 堪 甲 傣 卒 蓉 肄 皮 仑 震 姥 茫 糯 货 循 唯 冠 惶 邦 趟 郎 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 三. 水化热 一定温度下,1mol自由气态离子由 真空进入大量水中形成无限稀溶液时的热 效应称为离子的水化热。 莫 微 甫 军 溜 萌 所 坡 色 欢 柴 仔
18、竟 精 拜 彝 笼 啄 貉 岸 膨 锁 琼 粤 赞 汾 恫 具 扯 生 烁 蛛 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 水化热特点: n加合性:已知某离子水化热与相应电解 质水化热时可求另外离子的水化热。 n不能直接测量某个单个离子的水化热。 帧 奏 织 超 触 瞬 锭 照 舰 该 粮 几 壤 互 谣 偶 怎 重 殉 挎 僻 默 牟 茫 哗 揉 必 戒 体 篡 谣 害 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 四. 水化膜与水化数 n水化膜:离子与水分子 相互作用改变了定向取向 的水分子性质,受这种相 互作用的水分子
19、层称为水 化膜。 n水化膜可分为原水化膜 与二级水化膜。 呐 缓 戳 彤 商 夏 筒 蜕 押 伍 榴 壕 品 营 抽 右 兴 全 缘 赠 就 弊 宣 紫 纵 县 晃 绒 蝶 腆 萝 瘪 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 水化数:水化膜中包含的水分子数。 n主要指原水化膜(原水化数),但由于 原水化膜与二级膜之间无严格界限,所以 是近似值; n是定性概念,不能计算与测量。 呛 萍 栖 嫩 巾 利 朽 呢 好 慈 谆 箍 漾 柞 氓 缅 脸 耙 酷 章 动 雇 尺 烟 镰 泉 能 一 狈 论 首 到 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学
20、原 理 第 一 章 绪 论 离子间的相互作用 一. 离子氛理论 在每一个中心离 子周围存在一个球型对 称的异电性的离子氛, 离子在静电引力下的分 布服从Boltzmann定律, 电荷密度与电势之间的 关系服从Poisson方程。 洁 袍 数 分 黎 吼 辫 拱 葱 拿 滥 胳 戒 茂 缚 俗 谤 灯 档 咸 咋 髓 尽 购 准 漠 查 欲 洛 机 盲 僵 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 基本假设 n在稀溶液中,强电解质是完全电离的; n离子间的相互作用主要是静电引力; n离子所形成的静电场是球形对称的(离 子氛),每个离子可看成是点电荷; n离子
21、的静电能远小于离子的热运动能; n溶液的介电常数约等于纯溶剂的介电常 数。 册 血 瑞 濒 胎 烂 颂 量 枚 饿 性 母 脖 掌 诊 嘱 藤 酸 翻 僧 痕 粒 窖 骸 贱 鹿 疑 谎 纷 笔 攒 煮 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 离子氛模型 任取一个中心离子A:由于热运 动和静电作用的双重作用的结果使得只在 与球心距离的空间内有离子氛电荷存 在,把上述两个带电体相互作用的有效距 离确定为 ,称为离子氛厚度(半径) 。 惭 施 午 德 洽 刹 赐 哉 曾 除 句 被 及 馁 炒 馆 试 诛 也 乖 蝎 笋 烯 楞 饰 琵 劈 穆 旅 钨 乖
22、耗 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 n通过 的大小可判断中心离子与离子 氛相互作用的大小 ; n通过 可以知道影响“相互作用”的 因素:T、Ci 、Zi等。 晓 闹 魔 隋 嗽 陡 辈 枚 坞 召 矢 淬 壁 疚 儡 脊 呀 搽 秋 纲 享 积 瞎 蓟 佑 阉 蛇 桃 禹 捧 檀 姬 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 二. 离子缔合 n离子缔合体 :不同符号的离子静电联合 成为一整体在溶液中运动。联结在一起的 离子群体 。 n缔合度:表示缔合程度的物理量 = 缔合的离子数/离子总数 n缔合平衡常数:
23、棍 梨 粹 束 强 叙 脂 蚤 花 闰 橡 刹 怯 娱 唤 幼 么 腕 易 侗 吁 医 因 崎 澡 溶 撬 慌 坏 底 恤 杉 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电解质溶液的活度与活度系数 一. 溶液中的化学等温式 真实溶液中由于存在粒子间的相互 作用,为保持公式形式不变,令 不变 ,引入活度代替浓度。 炼 捐 荆 凿 陨 尊 拙 藉 撰 矣 谈 抓 章 禽 磷 尽 褐 役 撵 矿 殷 贪 屡 利 尤 柔 蔼 潜 菇 眩 梁 豢 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 n活度:即“有效浓度” n活度系数:活度
24、与浓度的比值,反映了 粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想 溶液的偏差。 规定:活度等于1的状态为标准态。对于固态、 液态物质和溶剂,这一标准态就是它们的纯物质 状态,即规定纯物质的活度等于1。 颤 热 裸 副 烃 祟 蓬 窃 哲 微 邹 庄 纵 看 帜 磷 瞧 聪 牺 帽 溉 郑 篱 嗜 袒 稠 幕 矫 咨 陵 健 噶 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 二. 离子活度和电解质活度 篇 弓 台 销 底 姓 旺 偷 丙 免 慧 辰 叉 木 其 殉 岗 驴 叛 誊 矛 索 码 桑 痰 兔 难 冰 傍 滁 仆 壳 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论
25、电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 令: 定义: n平均活度系数: n平均浓度: n平均活度: 则电解质活度: 挖 浆 蒙 搜 厚 繁 寨 压 澄 攘 治 算 埔 假 铃 玻 秃 否 卵 藕 哦 催 俭 膀 愁 萤 姚 粮 哲 弃 胆 骋 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 三. 离子强度定律 1921年Lewis在研究了不同价型电解 质实验数据后总结出一个经验规律:电解 质平均活度系数 与溶液中总离子浓度 和离子电离(即离子价数)有关,而与离 子本性无关。从而提出新的参数离子强 度I: 习 吝 贮 凶 绽 戌 竣 酷 攀 内 妖 多 样 皂 重
26、 堤 底 盈 晾 蝇 敖 狄 横 姻 跪 玲 仆 遂 族 绚 猖 嚷 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 在稀溶液范围内,电解质活度与离 子强度之间的关系为: 注意:上式当溶液浓度小于0.01moldm-3 时才 有效。 妨 入 捣 翰 牌 怯 衍 镰 病 篇 端 舆 鸳 哆 民 并 穗 仅 敞 巍 确 蛋 赢 致 解 证 姥 峰 六 缨 池 酸 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电解质溶液的电迁移 一. 电解质溶液电导 分类材质导电粒 子 通电后的变 化 随温度的变 化 电子导体金属、石 墨 电子除发热
27、外无变 化 T ,电阻 ; 导电能力下降 离子导体 液态电解 质 固态电解 质 离子 体系组成发生 变化 T ,电阻 ; 导电能力增强 离子导体与电子导体的比较 阶 靴 谎 颤 怪 闽 煎 祥 措 诫 樱 遣 芹 颅 封 裕 铺 呀 击 差 绳 旭 被 楞 冬 纸 乎 辖 综 逻 摈 嫌 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电导量度导体导电能力大小的物理量 ,其值为电阻的倒数。 符号为G,单位为S ( 1S =1)。 商 攫 游 虏 绦 鄂 告 督 歌 拽 哇 无 视 架 虑 襄 腹 钢 灾 朽 申 氰 王 撤 漠 禄 浙 校 蹄 仿 讹 叹 电 化
28、 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电导率: 边长为单位长 度的立方体溶液所 具有的电导。 倘 他 咆 枯 战 龙 炳 澡 篓 纯 障 闲 卤 业 刻 撵 埠 笨 脯 眺 雾 捷 厚 奏 先 莹 唐 径 杀 牧 桶 和 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电导的测量 n原理: 电导是电阻的 倒数,因此由试验测 出溶液的电阻,即可 求出电导。测量溶液 电阻要用(1000Hz)交 流电桥,否则将改变 电解质溶液的组成。 羡 娱 重 爬 敬 骗 诞 关 矾 傈 剖 尺 皂 衰 嚷 焚 乞 肄 值 未 艺 绦 讯 承 征
29、 蹲 图 粤 哦 耶 孕 廷 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 上图又称韦斯顿电桥。AB为均匀的 滑线电阻,R1为可变电阻,并联一个可变 电容以便调节与电导池实现阻抗平衡,E为 放有待测溶液的电导池,电阻待测。G为耳 机或阴极示波器,接通电源后,移动C点, 使DGC线路中无电流通过,如用耳机则听到 声音最小,这时D,C两点电位降相等,电 桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求 得待测溶液的电导。 苞 苹 回 牲 康 场 妥 羞 捅 瘁 岗 液 盅 村 节 幻 砚 敏 熟 噶 徊 芬 扶 鳃 莱 厘 郡 星 辰 介 迈 呻 电 化 学 原 理 第 一
30、章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 测量步骤 n测定电导池常数Kcell : n测定待测溶液 Kcell = L/A 两电极间距离L和镀有铂黑的电 极面积A无法用实验测量,通常用已知 电导率的KCl溶液注入电导池,测定电 阻后得到Kcell。 藻 钉 厨 傍 珠 愧 晾 长 颖 籍 分 阻 莹 厦 滤 遗 婆 忍 妥 蚁 肺 污 呻 卒 讣 医 俏 橇 蚊 盯 递 滦 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 当电桥达到平衡后: 于是,用标准KCl溶液标定出电导 池常数后,通过上式即可计算出待测溶 液的电导。 英 陇 疼 豢 碱 浙 新 订
31、 搐 侗 侵 效 泻 膛 里 菊 惫 哇 靳 必 霸 卒 朋 排 抚 冤 煤 钥 钙 顾 怎 游 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 n溶液电导率与离子电导率的关系? n实验测出的电导率的含义? 缕 擞 稍 伟 子 筏 铅 坯 途 仿 怨 茶 角 励 藤 湿 市 划 羹 无 肩 带 臭 彤 铱 藤 逃 瞥 谨 付 搭 缕 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 影响溶液电导的主要因素 n根据导电机理:载流子是离子;几何因 素已排除。主要取决于传递电荷的离子数 量与速度。 n离子数量 n离子运动速度 缨 咯 纹
32、体 埔 舶 董 仕 屎 材 应 楷 诈 屑 弦 磐 汇 保 妮 刻 三 背 门 背 虹 岂 唯 娘 撕 多 侨 眨 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 离子本性: 主要是水化离子的半径和价数。半径越大 ,价数越小,在溶液中运动速度越小。 水溶液中H+和OH-具有特殊的迁移方式, 运动速度比一般离子要大的多。 自 宜 窜 证 淤 熙 安 稍 壁 饱 纵 痰 烦 椒 勉 硬 玻 铬 呢 驰 涎 织 价 行 少 牲 矿 本 肄 忽 间 疟 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 温度: 升高温度,离 子迁移速率增大,
33、导 电能力加强。 特 妖 足 疤 徘 禾 讨 宰 款 若 出 习 尊 彬 奖 姬 蛛 龄 物 鹏 前 窿 蓉 羌 袜 盼 催 踌 朽 癌 摊 德 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 溶液总浓度:浓度大,运动阻力大,速 度小。 溶液粘度:粘度大,运动速度小。 巢 明 党 性 诲 荐 渺 排 绘 缔 娠 志 僳 冤 惺 啡 报 允 脆 队 引 放 静 健 帝 宵 蓖 谈 贡 剐 汇 甜 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 n浓度对电导的影响 几种电解质水溶 液在293K时的电导率与 浓度的关系见右图。 朋 移
34、荧 慧 曝 线 芍 招 祸 殖 蚀 恐 巨 给 吝 喊 毫 盐 鉴 矗 奖 渴 衰 寝 规 改 鸵 防 媒 胺 勇 扶 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 当量电导(率) 定义:在两个相距为单位长度的平行板电 极之间,放置含有1 克当量电解质的溶液 时,溶液所具有的电导称为当量电导,单 位为-1 cm2eq-1。 固定了离子数目 溶液体积可变 节 澜 屯 访 轩 椅 宣 铱 舱 蹄 买 梨 敌 住 则 待 滋 敞 杉 砧 棚 琼 抒 囊 玲 妨 赏 绿 愤 兜 卤 柳 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 n
35、与 的关系: n与 的关系: 定义:当 趋于一个极限值时,称为 无限稀释溶液当量电导或极限当量电导 。 序 每 谊 髓 声 钝 毁 采 姿 贫 岁 窖 避 育 点 幻 枯 阻 赋 兽 叭 蹄 硷 坟 卿 哈 榷 工 劈 欢 遭 渗 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 离子独立移动定律 当溶液无限稀释时,可以完全忽略离子间 的相互作用,此时离子的运动是独立的, 这时电解质溶液的当量电导等于电解质全 部电离后所产生的离子当量电导之和: 同一离子在任何无限稀溶液中极限当量电 导值不变! 孰 馆 裙 戈 婿 负 草 反 录 咳 录 伟 历 焊 陨 谓 想 币
36、 纫 拙 乃 封 包 拄 熄 馅 即 旅 宝 罐 作 遗 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 二. 离子淌度 n离子淌度 :单位场强(V/cm)下的离子 迁移速度,又称离子绝对运动速度。 饿 没 沁 洒 讥 浴 处 渡 酌 嘛 十 自 洁 糜 豢 接 请 弄 免 猾 民 己 凰 狐 造 寿 膜 廷 怎 主 乏 升 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 三.离子迁移数 n离子迁移数:某种离子迁移的电量在溶 液中各种离子迁移的总电量中所占的百分 数。 或 棠 揽 磨 占 沉 眷 唁 或 裂 晌 涉 痹 惭 焚 湍
37、 杖 缚 气 兵 买 夷 寞 所 反 权 眠 廉 禁 津 骸 伊 其 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 影响迁移数的因素 n温度的影响 C/mold m-3 T/K 0.0000.0050.010.02 298 308 318 0.4928 0.4906 0.4889 0.4926 0.4903 0.4887 0.4925 0.4902 0.4886 0.4924 0.4901 0.4885 KCl溶液中K+在不同温度、不同浓度下的迁移数 励 茄 德 研 茶 裙 阁 耀 烬 综 雍 拽 字 前 仕 把 鸯 丸 具 哺 过 冗 脓 吞 隘 鼠 觉 循
38、 招 旁 芜 掩 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 n共存离子的影响 电解质 KCl KBrKI KNO3 t+ 0.490 2 0.483 3 0.488 4 0.5084 电解质LiCl NaCl KCl HCl t 0.671 1 0.608 0 0.509 8 0.174 9 共存离子对迁移数的影响 为 寥 但 芜 枣 栗 士 碰 椰 缎 维 而 众 旭 笛 米 谍 陨 删 锦 俊 舟 螟 纶 舟 宿 美 衍 招 卵 祸 徘 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 Course Content nEl
39、ectrochemical thermodynamics Theory of electrolytes Electrode potential Ionic double layer nElectrochemical kinetics Theory of polarization Kinetic of diffusion process and electron transfer process Process of hydrogen and oxygen electrode 侯 吾 连 河 虾 撮 队 隶 荡 有 杨 踌 岛 铆 翌 认 略 具 烽 佛 疆 佣 恭 缕 睬 鲸 埃 巧 往 暖
40、僧 竖 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 Course Material Textbook: Principles of Electrochemistry Di Li (2th ed) References : Techniques of Electrochemical Measurements 售 架 堕 夷 挨 夺 镇 迁 些 蔡 乱 律 著 斩 梗 复 瞒 期 物 辜 毗 颤 音 抿 咎 驹 驳 漠 刁 史 衍 叠 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 Course syllabus nWeek 1:
41、 Introduction nWeek 2: Theory of Electrolyte nWeek 3-6: Electrochemical Thermodynamics nWeek 6-8: Ionic Double Layers nWeek 9: Theory of Polarization nWeek 10-12: Kinetic of diffusion process nWeeK 13-15: Kinetic of electron transfer process nWeeK 16-18:Process of hydrogen and oxygen electrode 漾 福 键 键 谊 运 孪 僻 力 谊 枢 蹈 狼 卖 二 脉 姚 恩 侍 破 蹬 思 讥 宿 钾 祥 温 蒋 宣 弱 纳 序 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 教学要求与考核 n要求:独立完成作业 ,注意掌握基础理 论,提高综合运用,融会贯通的能力。 n考核:平时成绩(30%) 期末考试(70%) 健 乔 杰 魁 锰 杉 嘴 置 晚 侵 膏 敌 威 淬 疫 鱼 琼 旨 潞 监 缝 痪 踏 饵 胺 垛 曳 兽 萤 肆 赔 碉 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论 电 化 学 原 理 第 一 章 绪 论
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