电化学电解质溶液
电化学⎯⎯电解质溶液
§1电化学基本概念与法拉第定律 导体:能导电的物体 第一类导体:电子导体 靠电子的定向运动导电,如金属,石墨等 第二类导体:离子导体 靠离子的定向运动导电,如电解质溶液,熔 化的电解质等。分为强电解质和弱电解质。 随着温度升高,电子导体的导电能力減弱;离 子导体的导电能力增强
§1 电化学基本概念与法拉第定律 1. 导体：能导电的物体 第一类导体：电子导体 靠电子的定向运动导电，如金属，石墨等； 第二类导体：离子导体 靠离子的定向运动导电，如电解质溶液，熔 化的电解质等。分为强电解质和弱电解质。 随着温度升高，电子导体的导电能力减弱；离 子导体的导电能力增强
2.电池 用第一类导体浸入电解质溶液作为电极,并用第 类导体的导线连接两个电极构成外电路,这样构 成电池。 电解池:将电能转化为化学能。 例1:用惰性电极P电解CuCl溶液 负极(还原反应)Cu2+2e→Cu 正极氧化反应):2Cr-2e→Cl 例2:用反应电极Cu电解CuCl2溶液 负极还原反应):Cu2++2e→Cu 正极(氧化反应):Cu>Cu2+2e
2. 电池 用第一类导体浸入电解质溶液作为电极，并用第一 类导体的导线连接两个电极构成外电路，这样构 成电池。 电解池：将电能转化为化学能。 例1: 用惰性电极Pt电解CuCl2溶液 负极(还原反应): Cu2+ + 2e- → Cu 正极(氧化反应): 2Cl- − 2e- → Cl2 例2: 用反应电极Cu电解CuCl2溶液 负极(还原反应): Cu2+ + 2e- → Cu 正极(氧化反应): Cu → Cu2- + 2e-
例3:电解H2SO4Na2SO4或NaOH 负极(还原反应)2H+2e→H2 正极氧化反应):2OH-2e→(1/2)O2+H2O 原电池:将化学能转化为电能。 例:丹尼尔电池 负极(氧化反应):Zn(s)-2e→Zn2 正极(还原反应)Cu2++2e→Cu(s)
例3: 电解H2SO4,Na2SO4或NaOH 负极(还原反应): 2H+ + 2e- → H2 正极(氧化反应): 2OH− − 2e- → (1/2)O2 + H2O 原电池：将化学能转化为电能。 例: 丹尼尔电池 负极(氧化反应): Zn(s) − 2e- → Zn2- 正极(还原反应): Cu2+ + 2e- → Cu(s)
3电极 正极(+):电势较高的电极 负极(-):电势较低的电极 阳极:发生氧化反应 阴极:发生还原反应 电解池:阳极(+)阴极(一) 原电池:阳极(-)阴极(+) 注意:在电池中,电流由电解质溶液中的正离子和负 离子共同负载。阳离子总是移向阴极,阴离子总是 移向阳极
3. 电极 正极(+): 电势较高的电极 负极(−): 电势较低的电极 阳极: 发生氧化反应 阴极: 发生还原反应 电解池：阳极(+) 阴极(−) 原电池: 阳极(−) 阴极(+) 注意: 在电池中，电流由电解质溶液中的正离子和负 离子共同负载。阳离子总是移向阴极，阴离子总是 移向阳极
4.法拉第电解定律 当电流通过电解质溶液后,在电极上析出物质的量与 通过的电量成正比 法拉第常数 IF=1mo电子的电量=Le=96485Cmol-l 电极反应:M+ze→M 通过的电量是Q,则析出物质的摩尔数为 O/zF
4. 法拉第电解定律 当电流通过电解质溶液后，在电极上析出物质的量与 通过的电量成正比。 法拉第常数： 1F = 1mol电子的电量 = Le = 96485C.mol-1 电极反应： Mz+ + z e - → M 通过的电量是Q，则析出物质的摩尔数为 n = Q/zF
基本单元:相当于元电荷所荷电量的电解质。 如(1/2CuSO4),(1/2H2SO4)。当1F电量通过电解质 溶液时,在电极上将析出1mol基本单元的物质, 如lmo(12H2),1mol(1/2Cu),1 molAg等
基本单元：相当于元电荷所荷电量的电解质。 如 (1/2CuSO4)， (1/2H2SO4)。当1F电量通过电解质 溶液时，在电极上将析出1mol基本单元的物质， 如1mol(1/2H2), 1mol(1/2Cu), 1molAg等
§2电解质溶液的电导 1.电导与电导率 电导:电阻R的倒数 G=1R单位:g21=S西门子) 电导率:电阻率p的倒数 即单位长度单位横截面积的导体的电导 K=1/单位:S/m R=Dl/A G=KA/ 电导和电导率越大,导体的导电能力越强
§2 电解质溶液的电导 1. 电导与电导率 电导：电阻R的倒数。 G = 1/R 单位：-1 = S(西门子) 电导率：电阻率的倒数 即单位长度单位横截面积的导体的电导 = 1/ 单位： S/m R = l/A G = A/l 电导和电导率越大，导体的导电能力越强
2.电导与电导率的测定 电导的测定:韦斯顿电桥 电导池 电导池常数:MA 利用已知电导率的溶液(KCl溶液剛测定电导池常 数。 电导率的计算:用同一电导池测定待测溶液的电导 G,已知电导率为κ的KCl溶液的电导G0, K=KOG/Go
2. 电导与电导率的测定 电导的测定：韦斯顿电桥 电导池 电导池常数: l/A 利用已知电导率的溶液(KCl溶液)测定电导池常 数。 电导率的计算：用同一电导池测定待测溶液的电导 G，已知电导率为0的KCl溶液的电导G0， = 0G/G0
3电导率与浓度的关系 浓度增大,电导率先增后减 电导率是单位体积中的电解质溶液的电导。因此当 浓度增大时,单位体积中的离子数增多,溶液的 导电能力增强;但当浓度增大到一定程度时,离 子之间的相互作用增大,离子移动的速率减小, 导电能力下降。 影响电解质溶液的导电能力的因素:离子数,离子 运动快慢(决定于离子的浓度,种类,价数等)
3. 电导率与浓度的关系 浓度增大，电导率先增后减 电导率是单位体积中的电解质溶液的电导。因此当 浓度增大时，单位体积中的离子数增多，溶液的 导电能力增强；但当浓度增大到一定程度时，离 子之间的相互作用增大，离子移动的速率减小， 导电能力下降。 影响电解质溶液的导电能力的因素：离子数，离子 运动快慢(决定于离子的浓度，种类，价数等)