陕西师范火学精品程……《物理化学》 第八章可逆电池的电动势及其应用 实现化学能转变为电能的装置称为原电池(简称为电池)。若转化是以热力学可逆方 式进行的,则称为“可逆电池”。 在可逆电池中,等温等压条件下,当体系发生变化时,体系吉氏自由能的减少等于对 外所作的最大非体积功(此处为电功), (△G)p=-W'=-mFE 式中,n为电池输出元电荷的物质的量(mol),E为可逆电池电功热(V),F为法拉第常 数 若可逆电动势为E的电池按电池反应式,当反应进度=1mol时的吉氏自由能变化值 为 FE (△Gn)p=~5 CEF 式中z为电极的氧化或还原反应式中电子的计量系数,△Gm单位为Jmo'(VC=J) 以上公式是联系热力学和电化学的主要桥梁,人们可以通过可逆电池电动势的测定等 电化学方法以解决热力学问题,同时也揭示了化学能转变为电能的最高限度,为改善电池 性能提供了理论依据 本章是电化学的重要组成部分,其内容在无机化学和分析化学中有所接触,学习时应 注意新旧知识的连贯、对比和深化。电解质溶液的性质及其行为是电化学领域内一个十分 重要的问题,因为任何一种电化学装置都是由电解液和电极两个基本部分组成,研究电解 质溶液的规律性可为电化学工艺条件的选择提供理论依据。接下来讨论电极上进行的反 应,在电极溶液界面上的反应,可以以可逆方式进行,也可以以不可逆方式进行,当以可 逆方式进行时,用热力学方法处理;当以不可逆方式进行时,则主要用动力学方法进行处 理。本章主要讨论电化学平衡的问题,如可逆电池、电极电势、电动势以及可逆电池电动 势与热力学函数之间的关系等。 本章基本要求: 1.明确电动势与ΔGm的关系,熟悉电极电势的一套符号。 熟悉标准电极电势表的应用 3.熟练写出某一电池相应的电极反应和电池反应,并计算电动势。 4.从已知的化学反应设计电池。 明确温度对电动势的影响,了解ΔHn和ΔSn计算 第1页共24页 2004-7-15陕西师范大学精品课程 …… 《物理化学》 第 1 页 共 24 页 2004-7-15 第八章 可逆电池的电动势及其应用 实现化学能转变为电能的装置称为原电池（简称为电池）。若转化是以热力学可逆方 式进行的，则称为“可逆电池”。 在可逆电池中，等温等压条件下，当体系发生变化时，体系吉氏自由能的减少等于对 外所作的最大非体积功（此处为电功）， (△rG)T, p＝–Wr′＝–nFE 式中，n 为电池输出元电荷的物质的量（mol），E 为可逆电池电功热（V），F 为法拉第常 数。 若可逆电动势为 E 的电池按电池反应式，当反应进度ξ＝1 mol 时的吉氏自由能变化值 为： ( ) r m T p, nFE G zEF ξ − ∆ = =− 式中 z 为电极的氧化或还原反应式中电子的计量系数，∆rGm单位为 J·mol-1(V·C=J) 以上公式是联系热力学和电化学的主要桥梁，人们可以通过可逆电池电动势的测定等 电化学方法以解决热力学问题，同时也揭示了化学能转变为电能的最高限度，为改善电池 性能提供了理论依据。 本章是电化学的重要组成部分，其内容在无机化学和分析化学中有所接触，学习时应 注意新旧知识的连贯、对比和深化。电解质溶液的性质及其行为是电化学领域内一个十分 重要的问题，因为任何一种电化学装置都是由电解液和电极两个基本部分组成，研究电解 质溶液的规律性可为电化学工艺条件的选择提供理论依据。接下来讨论电极上进行的反 应，在电极溶液界面上的反应，可以以可逆方式进行，也可以以不可逆方式进行，当以可 逆方式进行时，用热力学方法处理；当以不可逆方式进行时，则主要用动力学方法进行处 理。本章主要讨论电化学平衡的问题，如可逆电池、电极电势、电动势以及可逆电池电动 势与热力学函数之间的关系等。 本章基本要求： 1．明确电动势与 ∆rGm的关系，熟悉电极电势的一套符号。 2．熟悉标准电极电势表的应用。 3．熟练写出某一电池相应的电极反应和电池反应，并计算电动势。 4．从已知的化学反应设计电池。 5．明确温度对电动势的影响，了解 ∆rHm和 ∆rSm计算