《《電化學基礎課件》第1章電解質溶液的性質和行為》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《電化學基礎課件》第1章電解質溶液的性質和行為（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、電化學基礎 課程的主要內容（*為核心內容）第1章 電解質溶液的性質和行為第2章 電動勢與電極電位第3章* 電極與溶液界面結構與性質第4章* 電極過程與電化學測試技術第5章* 液相傳質動力學第6章* 電荷傳遞動力學第7章* 氣體電極過程第8章 金屬的電沉積 第9章 金屬的陽極過程 課程基本要求老規(guī)矩了解來龍去脈，掌握知識體系注意與前期課程內容的聯(lián)系 第1章 電解質溶液的性質和行為 1.1 導體的分類導體能導電的物體電子導體金屬l金屬導電是在一定電場下，金屬晶格中的自由電子定向流動的結果。l當電流通過這類導體時，除了它本身可能發(fā)熱外，不發(fā)生任何化學變化。l電子導體的導電能力隨著溫度升高而降低。 1
2、.1 導體的分類離子導體電解質溶液；熔融電解質l依賴正、負兩種離子各向相反方向遷移以運輸電量。l當插入電解質液體中的兩電極之間存在電位差時，離子作定向運動，同時在電極上伴隨有化學變化發(fā)生。l只有電極反應不斷進行，才能使電路中的電子不斷地作定向運動而導電。l由于離子遷移的速度隨溫度升高而加快，所以離子導體的導電能力隨著溫度升高而增大。 1.1 導體的分類半導體不同于上述兩類導體l靠電子導電l或靠空穴導電l其導電能力隨溫度升高或受光的照射而增大。 1.2 電解定律法拉第在總結大量實驗的基礎上，于1833年得出兩條基本規(guī)律：1.電解時，在電極上起反應的物質量與通過溶液的電量成正比；2.當以相同的電量
3、分別通過含不同電解質溶液的電解槽時，在各個電極上起反應物質的量與它們的化學當量成正比。電解得到1克當量物質所需的電量叫1法拉第，以F表示。F的精確值為96484.8，但為計算方便起見，把它當作96500庫侖。 這是理論值。實際問題涉及電流效率。 各種電量單位庫侖 C安培小時l即1安培電流通過1小時所流過的電量。安培小時和法拉第F（=96500庫侖）之間的關系為：1安培小時=16060=3600庫侖 安培小時 8.263600965001 F 各種電量單位電化學當量l 1庫侖電量通過電解槽時所得產物的毫克數(shù)稱為該物質的電化學當量（C）。l例如銀、氫的電化學當量各為1.118毫克/庫侖和0.010
4、毫克/庫侖。l也有用克/安培小時來表示的：l例如銀的電化學當量又可表示為4.025克/安培小時。 l氫的電化學當量又可表示為0.0375克/安培小時。 1.3 電解質溶液的電導比電導 ARlRlAL 1 1.3 電解質溶液的電導當量電導 N1000 1.3 電解質溶液的電導離子獨立移動定律 ,0,00 1.3 電解質溶液的電導電導的測定 114 21 REBAERRRRL xx KRAlR xx 1)(1 1.3 電解質溶液的電導離子的遷移數(shù) )( )()( )( QQVV負離子所遷移的電量正離子所遷移的電量陰極區(qū)減少的電解質陽極區(qū)減少的電解質負離子的移動速度正離子的移動速度1 QQQQtt
5、I Ut I U U I Ut I U U ,0,0 ,0,0 UU Ut ,0,0 ,0,0 UU Ut 0, 0,0, 0, 0, 0t 0,0,0,0 ,0,0 t 1.4 強電解質溶液的靜電理論強電解質溶液的離子互吸理論概述 l經(jīng)典電離學說：假設弱電解質在溶液中“部分電離” 。對于強電解質，談不上“部分解離成離子”和電離度等問題。該學說完全忽略了溶液中離子間的相互作用，無法解答強電解質在稀溶液中的“當量電導與濃度的平方根呈線性關系”這一實驗事實。l修正：由德拜-休格爾于1923年提出的。該理論認為強電解質在溶液中是完全電離的，但是離子之間存在著一定的靜電相互作用，使離子趨向于較有規(guī)律地
6、排列，同時離子的熱運動又力圖使它們均勻地分散在溶液中。結果使得離子在溶液中的分布在一定程度上近程有序。 1.4 強電解質溶液的靜電理論離子氛 1.4 強電解質溶液的靜電理論靜電理論在電解質電導問題上的應用 無限?。赫_有限稀：偏差！l為什么？NA 0 1.4 強電解質溶液的靜電理論松馳電力：l在外加電場作用下，中心正離子向陰極移動，此時平衡狀態(tài)下的離子氛的對稱性遭到破壞；l但因靜電作用，離子間仍有恢復平衡重新形成離子氛的趨勢。離子氛的消失和形成需要一定的時間松馳時間；l松馳時間是有限的，說明運動著的中心離子周圍的氛是不對稱的，對在外加電場下運動的中心離子產生一種阻力松馳電力；l它使得離子的運動
7、速度減小，因而當量電導降低。 電泳力： l在外加電場作用下，中心正離子同其溶劑化分子一起向陰極移動；l而其帶異號電荷的離子氛則同溶劑化分子一起向陽極移動；l這一運動阻滯了離子在溶液中的運動，產生附加的阻力電泳力（它和膠體微粒在電場中運動時所受到的阻力相似）；l電泳力的影響也降低了離子運動的速度，因而也使當量電導降低。 1.4 強電解質溶液的靜電理論根據(jù)離子氛模型和靜電作用理論，并考慮到上面兩種因素，德拜-休格爾-翁薩格推導出強電解質的當量電導與當量濃度之間的關系式。對于1-1價型的電解質N DTDT )( 1020.8)( 4.82 02/3 5210 實驗驗證： 靜電理論在強電解質活度系數(shù)上的應用 活度和活度系數(shù) 注意活度的定義 v vv vam 靜電理論在強電解質活度系數(shù)上的應用靜電理論的體現(xiàn)包含在A中詳細討論可參考理論電化學專著 在25時，對于電解質水溶液，已知水的介電常數(shù)為78.5，此時A=0.509 )(2121 2332222112 zmzmzmzmI ii IAzz lg
《電化學基礎課件》第1章電解質溶液的性質和行為
