01 第一章 电化学基础知识.pptx

第1页：电化学基础知识目录

第一章电化学基础知识1电解质活度与正、负离子活度的关系式2正、负离子的活度因子3离子的平均活度和平均活度因子ØØØ

第2页：离子强度与电导率

4电解质溶液的离子强度5电导、电导率和摩尔电导率单位是西门子;符号为S，1S=1Ω-1κ电导率，单位为S·m-1κ=KcellGAl=Kcellκ电导率，Λm的单位为S · m2· mol-1。

第3页：离子迁移数与独立运动定律

7离子独立运动定律6离子迁移数

第4页：原电池与能斯特方程

8原电池中的电极反应与电池反应及电池图式Zn(s)｜ZnSO4(1mol·kg-1) CuSO4(1mol·kg-1)｜Cu(s)9能斯特方程式θθ

第5页：标准电极电势与电动势

10标准电极电势标准氢电极：H+［a(H+)=1］｜H2（pθ＝100kPa)｜Pt的标准电极电势Eθ=0。

11电池电动势E＝E(右极，还原)－E(左极，还原)θθθθ

第6页：原电池反应的热化学

12原电池反应的热化学测定电池反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHmΔrGm=-zFE可逆电池的电动势ΔG=-zEF联系热力学与电化学的桥梁。

意味着伴随电池反应发生的自由能变化作为电能被外部取走。

第7页：界面双电层结构

电极界面双电层模型与发展Gooy-Chapman扩散层模型电动势产生原因：电极界面的双电层、表面电场13界面双电层结构

第8页：双电层电位分布图

双电层电位金属内部电位øM、Helmholtz内层电位ψ2、外层电位（扩散层电位）ψ1、溶液电位øS、ξ电位的关系图•ξ电位：在扩散层中存在的一个开始发生流动的界面的电位。

（电泳、电渗现象使用的电位）。

øSψ2ψ1

第9页：界面电动现象与ξ电位

• 界面电动现象与ξ电位
• 界面电动现象：介电常数不同的固相-液相界面和带电的高分子-溶液界面等，可以诱发双电层。如将这种界面放入电场中，界面两侧异相间会发生相对移动，称为界面电动现象。
• 电泳：外加电场下，胶体溶液中固相胶体粒子的移动现象。此时，ξ（Zeta）电位也称为电动电势。电泳速度v为：v =ξεE / Kπηε：介电常数，E：电场强度，K：与粒子有关的常数，η：粘度。
• 电渗：外加电场下，多孔质体中液相的移动现象。中如多孔膜毛细管中溶剂化离子的移动，多孔电极中电解液离子的移动等。v = 2ξεE / 3Kπη

第10页：电化学体系三要素

电化学体系必须有阳极、阴极和电解质。按反应类型来说，电极反应属于氧化还原反应，但与一般的有许多不同。电极的作用表现在两个方面:一是电子通路，可以使氧化反应和还原反应分别在不同地点进行；二是电极表面是反应地点，起着相当于异相催化反应中催化剂的作用。

所以，可以将电极反应看作是特殊的异相氧化还原反应。14电化学体系三要素

第11页：法拉第定律与电流效率

• 电极反应定律
• 法拉第定律通电于电解质溶液中，
• （1）在电极上起作用物质的数量与通入的电量成正比；
• （2）将几个电解池串联，通入电流后在各个溶液的两极上起作用物质的当量数相同。
• 法拉第定律可描述为：Q = n F(Q电量，n电极上1摩尔物质电解时所需电子的摩尔数（当量数），F法拉第常数（96500库仑）。
• 法拉第定律有限制条件吗？法拉第定律没有限制条件，在任何压力、温度下都适用。
• 电流效率?要析出一定数量的某一物质时，实际上所消耗的电量与按照法拉第定律计算所需的理论电量之比，通常用百分数来表示。