延安大学精品课程 物理化学 第十章电解与极化作用 切现实的电化学过程都是不可逆过程,而应用 Nernst方程式处理电化学体系时,都 有一个前提,即该体系需处于热力学平衡态。从而可见,应用 Nernst方程所能研究的问题 范围具有很大的局限性。所以对不可逆电极过程进行的研究,无论是在理论上或实际应用 中,都有非常重要的意义。因为要使电化学反应以一定的速度进行,无论是原电池的放电 或是电解过程,在体系中总是有显著的电流通过。因此,这些过程总是在远离平衡的状态 下进行的。研究不可逆电极反应及其规律性对电化学工业十分重要,因为它直接涉及工艺 流程、能量消耗、产品单耗等因素。我们将讨论电解过程中在电极上进行的不可逆反应 从中得出不可逆电极过程的一些规律,将它们可应用于电镀、电化学腐蚀、化学电源等方 面 本章将主要介绍通电使体系发生化学变化即电解作用中的一些规律,对于在有电流通 过电极的所发生的极化作用的原因也作了介绍。具体学习内容如下 1、了解分解电压的意义 2、了解产生极化作用的原因。了解超电势在电解中的作用。 3、能计算一些简单的电解分离问题。 第一节分解电压 使电能转变成化学能的装置称为电解池。当直流电通过电解质溶液,正离子向阴极迁 移,负离子向阳极迁移,并分别在电极上起还原和氧化反应,从而获得还原产物和氧化产 物。若外加一电压在一个电池上,逐渐增加电压直至使电池中的化学反应发生逆转,这就 是电解。 实验表明,对任一电解槽进行电解时,随着外加电压的改变,通过该电解槽的电流亦随之变化。 例如,使用两个铂电极电解HC1溶液时,使用图9,1的线路装置,改变可变电阻,记 录电压表和电流表的读数,则可测量电解槽两端电位差 与电流强度的关系曲线 开始时,当外加电压很小时,几乎没有电流通过电 解槽;电压增加,电流略有增加;当电流增加到某一点 后,电流随电压增大而急剧上升,同时电极上有连续的 气泡逸出。 图9.1分解电压的测定装置 第6页共17页延安大学精品课程 …… 物理化学 第十章 电解与极化作用 一切现实的电化学过程都是不可逆过程，而应用 Nernst 方程式处理电化学体系时，都 有一个前提，即该体系需处于热力学平衡态。从而可见，应用 Nernst 方程所能研究的问题 范围具有很大的局限性。所以对不可逆电极过程进行的研究，无论是在理论上或实际应用 中，都有非常重要的意义。因为要使电化学反应以一定的速度进行，无论是原电池的放电 或是电解过程，在体系中总是有显著的电流通过。因此，这些过程总是在远离平衡的状态 下进行的。研究不可逆电极反应及其规律性对电化学工业十分重要，因为它直接涉及工艺 流程、能量消耗、产品单耗等因素。我们将讨论电解过程中在电极上进行的不可逆反应， 从中得出不可逆电极过程的一些规律，将它们可应用于电镀、电化学腐蚀、化学电源等方 面。 本章将主要介绍通电使体系发生化学变化即电解作用中的一些规律，对于在有电流通 过电极的所发生的极化作用的原因也作了介绍。具体学习内容如下： 1、了解分解电压的意义。 2、了解产生极化作用的原因。了解超电势在电解中的作用。 3、能计算一些简单的电解分离问题。 第一节 分解电压 使电能转变成化学能的装置称为电解池。当直流电通过电解质溶液，正离子向阴极迁 移，负离子向阳极迁移，并分别在电极上起还原和氧化反应，从而获得还原产物和氧化产 物。若外加一电压在一个电池上，逐渐增加电压直至使电池中的化学反应发生逆转，这就 是电解。 实验表明，对任一电解槽进行电解时，随着外加电压的改变，通过该电解槽的电流亦随之变化。 例如，使用两个铂电极电解 HCl 溶液时，使用图 9.1 的线路装置，改变可变电阻，记 录电压表和电流表的读数，则可测量电解槽两端电位差 与电流强度的关系曲线。 开始时，当外加电压很小时，几乎没有电流通过电 解槽；电压增加，电流略有增加；当电流增加到某一点 后，电流随电压增大而急剧上升，同时电极上有连续的 气泡逸出。 图 9.1 分解电压的测定装置 第 6 页 共 17 页