物理化学第八章 电解质溶液课件
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《电解质溶液》PPT课件_OK
化合价：整数
氧化数：整数、分数，可能超过化合价的值。
决定电子得失数，如：Fe3O4→ FeO
Fe：+(8/3) → +2 ， (8/3) -2 = 2/3 ， 3×(2/3) = 2
Fe3O4 + 2e- + 2H+ === 3FeO +H2O 氧化数高的状态：氧化态
氧化数低的状态：还原态
6
二、氧化还原反应的概念
解质的溶液的电导，用Λm表示。
Λm
c
在SI制中摩尔电导率的单位是S·m2·mol-1，c的单
位为mol·m-3，而物质的量浓度习惯上常用
mol·dΛmm-3，故：c103
注意：摩尔电导率是指摩尔电荷的电导率；
摩尔浓度是指摩尔物质量；
两者可能不相等。
23
如：浓度为1mol·dm-3的MgCl2水溶液，其正、负 离子（Mg2+，Cl-）所带的电荷均为2mol·dm-3，故
3. 共价化合物中，元素的氧化数等于其电子 偏移个数，电负性大的元素的氧化数为负， 电负性小要氧化数为正。
4. 结构未知的化合物中，某元素的氧化数可 按如下规则求得：中性分子中各元素氧化 数的代数和等于零；复杂离子中各元素氧 化数的代数和等于该离子的电荷数。
5
例：K2MnO4、KMnO4、Cr2O72-、HClO中各原 子的氧化数各为多少？
21
κ/(Sm-1)
80 H2SO4
60 KOH
KCl 40
20
MgSO4
CH3COOH
0
5
10
15
c/(moldm-3)
298K 电导率与浓度的关系
强酸、强碱的电 导率较大，其次 是盐类，它们是 强电解质；而弱 电解质， CH3COOH 等为最低。
氧化数：整数、分数，可能超过化合价的值。
决定电子得失数，如：Fe3O4→ FeO
Fe：+(8/3) → +2 ， (8/3) -2 = 2/3 ， 3×(2/3) = 2
Fe3O4 + 2e- + 2H+ === 3FeO +H2O 氧化数高的状态：氧化态
氧化数低的状态：还原态
6
二、氧化还原反应的概念
解质的溶液的电导，用Λm表示。
Λm
c
在SI制中摩尔电导率的单位是S·m2·mol-1，c的单
位为mol·m-3，而物质的量浓度习惯上常用
mol·dΛmm-3，故：c103
注意：摩尔电导率是指摩尔电荷的电导率；
摩尔浓度是指摩尔物质量；
两者可能不相等。
23
如：浓度为1mol·dm-3的MgCl2水溶液，其正、负 离子（Mg2+，Cl-）所带的电荷均为2mol·dm-3，故
3. 共价化合物中，元素的氧化数等于其电子 偏移个数，电负性大的元素的氧化数为负， 电负性小要氧化数为正。
4. 结构未知的化合物中，某元素的氧化数可 按如下规则求得：中性分子中各元素氧化 数的代数和等于零；复杂离子中各元素氧 化数的代数和等于该离子的电荷数。
5
例：K2MnO4、KMnO4、Cr2O72-、HClO中各原 子的氧化数各为多少？
21
κ/(Sm-1)
80 H2SO4
60 KOH
KCl 40
20
MgSO4
CH3COOH
0
5
10
15
c/(moldm-3)
298K 电导率与浓度的关系
强酸、强碱的电 导率较大，其次 是盐类，它们是 强电解质；而弱 电解质， CH3COOH 等为最低。
电解质溶液课件 PPT
解: 已知HAc的Ka=1、76*10-5
Kb AC-=Kw/Ka =1、0 ×10-14 /1、76×10-5 =5、68 ×10-10
pOH=-lg[OH-]=-lg7、54×10-6=5、12
pH=14-pOH=14-5、12=8、88
例 计算0、100mol、L-1NH4Cl溶液的 pH值。
Cb
=
—40—0×—0—、—10—－—10—0×—0、—10= 400 +100
0、06
(molБайду номын сангаасL-1)
pKa = pKa(NH4+ ) = 9、25
pH = pKa + lg—C—b = 9、25 + lg0—、—06 =9、73
Ca
0、02
三、缓冲容量与缓冲范围
(一)缓冲容量(buffer capacity)
Kb =
—Kw— = Ka
1、0×10-14 1—、—8×—1—0-5 =
5、6×10-10
酸与碱的离解常数具体反映了酸碱的强度,酸的 Ka越大,酸就越强;若碱Kb的越大,碱就越强, 在共轭酸碱对中,酸Ka的越大,则碱的Kb越小
第三节 溶液的酸碱性及PH值计算
一、水的质子自递平衡
➢水的离子积常数
Kw
例: 1L缓冲溶液中含有0、10molHAc与0、20molNaAc, 求该缓冲溶液的pH值。
解:该缓冲溶液中含有HAc-NaAc缓冲对 又 Ka(HAc) =1、76×10-5 Ca =0、10mol·L-1 Cb = 0、20 mol·L-1
pH = pKa + lg —CCa—b = 4、75 + lg00—、 、—2100
NaOH Na OH
Kb AC-=Kw/Ka =1、0 ×10-14 /1、76×10-5 =5、68 ×10-10
pOH=-lg[OH-]=-lg7、54×10-6=5、12
pH=14-pOH=14-5、12=8、88
例 计算0、100mol、L-1NH4Cl溶液的 pH值。
Cb
=
—40—0×—0—、—10—－—10—0×—0、—10= 400 +100
0、06
(molБайду номын сангаасL-1)
pKa = pKa(NH4+ ) = 9、25
pH = pKa + lg—C—b = 9、25 + lg0—、—06 =9、73
Ca
0、02
三、缓冲容量与缓冲范围
(一)缓冲容量(buffer capacity)
Kb =
—Kw— = Ka
1、0×10-14 1—、—8×—1—0-5 =
5、6×10-10
酸与碱的离解常数具体反映了酸碱的强度,酸的 Ka越大,酸就越强;若碱Kb的越大,碱就越强, 在共轭酸碱对中,酸Ka的越大,则碱的Kb越小
第三节 溶液的酸碱性及PH值计算
一、水的质子自递平衡
➢水的离子积常数
Kw
例: 1L缓冲溶液中含有0、10molHAc与0、20molNaAc, 求该缓冲溶液的pH值。
解:该缓冲溶液中含有HAc-NaAc缓冲对 又 Ka(HAc) =1、76×10-5 Ca =0、10mol·L-1 Cb = 0、20 mol·L-1
pH = pKa + lg —CCa—b = 4、75 + lg00—、 、—2100
NaOH Na OH
电解质溶液课件
局限性：只适用于水溶液，不能解释非水溶液酸碱反应； 范围限制在能电离出H+ 或OH-，不能解释氯化铵的酸
性，或碳酸钠的碱性。
二、酸碱质子理论
（一）酸碱的概念
酸：凡是能给出质子H＋的物质（HCl,H3O+ ,H2O ,HCO3－） 碱：凡是能接受质子H＋的物质（Cl－,H2O, OH－,CO32－）
H2O + Ac-
HAc + OH-
结论：一种酸和一种碱发生反应，总是伴随着一种新 酸和新碱的生成。酸1 和碱1是一对共轭酸碱对，同2.
酸碱反应实质是两对共轭酸碱对之间的质子传递反应
酸碱反应的 方向：
总是由较强的酸或是较强的碱作 用，向着生成较弱的酸或较弱的 碱的方向进行。
HCl+NH3 NH4++Cl-
强电解质 完全电离 强酸、强碱、大多数盐 弱电解质 不完全电离 弱酸、弱碱、部分盐
一 弱酸、弱碱的解离平衡
弱电解质在水溶液中的电离是可逆的
HAc ＋ H2O
Ac－ ＋ H3O+
解离平衡：在一定温度下，当分子解离成离子和离子结合成
分子的速率相同时，溶液中各组分的浓度不再发生改变，即
达到动态平衡，这种状态称为解离平衡。
两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质
酸碱质子理论中没有盐的概念
一般来说：共轭酸给出质子的能力越强， 酸性越强，它的共轭碱接受质子的能力 就越弱，共轭碱的碱性就越弱；共轭碱 越强，它的共轭酸就越弱。
如：H2OH++OH水为最弱的酸，它的共轭碱是最强的碱。
(二) 酸碱反应的实质
❖ 按照酸碱质子理论，酸碱反应的实质是质子 的传递，酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作 用的结果。
性，或碳酸钠的碱性。
二、酸碱质子理论
（一）酸碱的概念
酸：凡是能给出质子H＋的物质（HCl,H3O+ ,H2O ,HCO3－） 碱：凡是能接受质子H＋的物质（Cl－,H2O, OH－,CO32－）
H2O + Ac-
HAc + OH-
结论：一种酸和一种碱发生反应，总是伴随着一种新 酸和新碱的生成。酸1 和碱1是一对共轭酸碱对，同2.
酸碱反应实质是两对共轭酸碱对之间的质子传递反应
酸碱反应的 方向：
总是由较强的酸或是较强的碱作 用，向着生成较弱的酸或较弱的 碱的方向进行。
HCl+NH3 NH4++Cl-
强电解质 完全电离 强酸、强碱、大多数盐 弱电解质 不完全电离 弱酸、弱碱、部分盐
一 弱酸、弱碱的解离平衡
弱电解质在水溶液中的电离是可逆的
HAc ＋ H2O
Ac－ ＋ H3O+
解离平衡：在一定温度下，当分子解离成离子和离子结合成
分子的速率相同时，溶液中各组分的浓度不再发生改变，即
达到动态平衡，这种状态称为解离平衡。
两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质
酸碱质子理论中没有盐的概念
一般来说：共轭酸给出质子的能力越强， 酸性越强，它的共轭碱接受质子的能力 就越弱，共轭碱的碱性就越弱；共轭碱 越强，它的共轭酸就越弱。
如：H2OH++OH水为最弱的酸，它的共轭碱是最强的碱。
(二) 酸碱反应的实质
❖ 按照酸碱质子理论，酸碱反应的实质是质子 的传递，酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作 用的结果。
电解质溶液课件
REPORTING
电导的定义与测量
总结词
电导是衡量电解质溶液导电能力的物理量，其测量方法包括 电导率仪直接测量和电导池法。
详细描述
电导是电解质溶液导电能力的量度，定义为单位时间内通过 电导池的两个电极之间的电流与电位差的比值。电导率则是 指电解质溶液的电导值与其截面积和长度之比。
电导率与电导的关联
详细描述
在工业上，电导可用于监测和控制电解、电镀等工业过程，保证产品质量和节约能源。在环保领域， 电导可用于水质监测，评估水体的污染程度。在医疗领域，电导可用于研究生物体的生理和病理状态 ，如监测病人电解质平衡和肾功能等。
PART 05
电极过程动力学
REPORTING
电极过程动力学基础
定义
电极过程动力学是研究电极反应 速度以及影响电极反应速度因素
电解质溶液的性质
总结词
电解质溶液的性质主要包括导电性、离子反应和渗透压等。
详细描述
导电性是电解质溶液最基本的性质，其导电能力与电解质的种类、浓度和温度等因素有关。离子反应是电解质溶 液中的离子之间相互作用的过程，涉及到离子之间的结合、交换和分离等。渗透压是指电解质溶液对于半透膜的 压强，与电解质的种类和浓度有关，对于维持细胞内外平衡具有重要意义。
解离平衡常数（Ka或Kb）是描述解离平衡的重要参数，其值越大，解离程度越大。
解离常数
解离常数是平衡常数的一种，表 示电解质在水中解离成离子的平
衡状态。
解离常数的大小取决于电解质的 性质和温度，是判断电解质强弱
的重要依据。
解离常数的应用广泛，可以用于 计算电解质的浓度、比较不同浓
度电解质溶液的解离程度等。
温度对电极反应速率的影响比较复杂。一 般来说，温度越高，电极反应速率越快， 但也有例外情况。
电导的定义与测量
总结词
电导是衡量电解质溶液导电能力的物理量，其测量方法包括 电导率仪直接测量和电导池法。
详细描述
电导是电解质溶液导电能力的量度，定义为单位时间内通过 电导池的两个电极之间的电流与电位差的比值。电导率则是 指电解质溶液的电导值与其截面积和长度之比。
电导率与电导的关联
详细描述
在工业上，电导可用于监测和控制电解、电镀等工业过程，保证产品质量和节约能源。在环保领域， 电导可用于水质监测，评估水体的污染程度。在医疗领域，电导可用于研究生物体的生理和病理状态 ，如监测病人电解质平衡和肾功能等。
PART 05
电极过程动力学
REPORTING
电极过程动力学基础
定义
电极过程动力学是研究电极反应 速度以及影响电极反应速度因素
电解质溶液的性质
总结词
电解质溶液的性质主要包括导电性、离子反应和渗透压等。
详细描述
导电性是电解质溶液最基本的性质，其导电能力与电解质的种类、浓度和温度等因素有关。离子反应是电解质溶 液中的离子之间相互作用的过程，涉及到离子之间的结合、交换和分离等。渗透压是指电解质溶液对于半透膜的 压强，与电解质的种类和浓度有关，对于维持细胞内外平衡具有重要意义。
解离平衡常数（Ka或Kb）是描述解离平衡的重要参数，其值越大，解离程度越大。
解离常数
解离常数是平衡常数的一种，表 示电解质在水中解离成离子的平
衡状态。
解离常数的大小取决于电解质的 性质和温度，是判断电解质强弱
的重要依据。
解离常数的应用广泛，可以用于 计算电解质的浓度、比较不同浓
度电解质溶液的解离程度等。
温度对电极反应速率的影响比较复杂。一 般来说，温度越高，电极反应速率越快， 但也有例外情况。
傅献彩第五版物理化学ppt课件08章 电解质溶液分解
原电池和电解池
电化学主要是研究电能和化学能之间的 相互转化及转化过程中有关规律的科学。
电解
电能
化学能
电池
电化学的用途
⒈电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属 电解法制备各种化工原料、金属 复合材料和表面特种材料 电镀法保护和精饰金属 阳极钝化和氧化着色等
⒉ 电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生
化和医学等方面都要用不同类型的化学 电源。
在电解池中， 用惰性电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Pt
Pt
Na 2SO4
电解池
阳极上发生氧化作用
2H2Ol O2(g) 4H 4e
阴极上发生还原作用
2H aq 2e H2(g)
电极上的反应次序由 离子的活泼性决定
在电解池中，
阳极上发生氧化作用
都用铜作电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Cu
Cu
Cu(s,电极) Cu2 aq 2e
第二类导体的特点是：
A. 正、负离子作反向移动而导电 B. 导电过程中有化学反应发生 C. 温度升高，电阻下降 D. 导电总量分别由正、负离子分担 *固体电解质，如 AgBr、PbI2 等，也属于离子 导体，但它导电的机理比较复杂，导电能力不高， 本章以讨论电解质水溶液为主。
正极、负极、
正极： 电势高的极称为正极，电流从正极
⒊ 电化学分析
⒋ 生物电化学
能导电的物质称为导电体，通常分为两类： 第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等 第一类导体的特点是：
A. 自由电子作定向移动而导电 B. 导电过程中导体本身不发生变化 C. 温度升高，电阻也升高 D. 导电总量全部由电子承担
电化学主要是研究电能和化学能之间的 相互转化及转化过程中有关规律的科学。
电解
电能
化学能
电池
电化学的用途
⒈电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属 电解法制备各种化工原料、金属 复合材料和表面特种材料 电镀法保护和精饰金属 阳极钝化和氧化着色等
⒉ 电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生
化和医学等方面都要用不同类型的化学 电源。
在电解池中， 用惰性电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Pt
Pt
Na 2SO4
电解池
阳极上发生氧化作用
2H2Ol O2(g) 4H 4e
阴极上发生还原作用
2H aq 2e H2(g)
电极上的反应次序由 离子的活泼性决定
在电解池中，
阳极上发生氧化作用
都用铜作电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Cu
Cu
Cu(s,电极) Cu2 aq 2e
第二类导体的特点是：
A. 正、负离子作反向移动而导电 B. 导电过程中有化学反应发生 C. 温度升高，电阻下降 D. 导电总量分别由正、负离子分担 *固体电解质，如 AgBr、PbI2 等，也属于离子 导体，但它导电的机理比较复杂，导电能力不高， 本章以讨论电解质水溶液为主。
正极、负极、
正极： 电势高的极称为正极，电流从正极
⒊ 电化学分析
⒋ 生物电化学
能导电的物质称为导电体，通常分为两类： 第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等 第一类导体的特点是：
A. 自由电子作定向移动而导电 B. 导电过程中导体本身不发生变化 C. 温度升高，电阻也升高 D. 导电总量全部由电子承担
物理化学 电解质溶液ppt课件
电化学基本理论
在电化学工业发展的同时，电化学 的基本理论也得到了不断的发展，人们先后 提出了电解质的部分电离理论、强电解质溶 液的离子互吸理理论和电导理论、原电池电 动势的产生理论、电极反应动力学的理论等， 这些理论也反过来指导电化学工业的进一步 发展。
电化学主要研究内容
发展今天电化学所研究的内容已相 当丰富，并逐渐形成了一门独立的学科。其 主要研究内定大体有以下几个方面。
1831年至1870年间，经过法拉第、 皮克希、西门子 、帕其努悌 、古拉姆等人 努发明了发电机后，电解工业得了迅速发展， 同时也促进了电化学的发展 。
生产的需要不断推动着电化学的发 展，至今，电化学工业已成为国民经济的重 要组成部分。
有色金属和稀有金属的冶炼、精炼， 如铝、铅、镁、钾、锆、锂、铪等的冶炼， 铜、锌的精炼，金、银的回收等都是用电解 方法。
（2）原电池：能够实现化学能转化 为电能的电化学装置。
注意：电解池和原电池可能是一套 装置，如充电电池。
电化学装置的电极命名
电化学装置不论是电解池还是原电 池，电极的命名通常有如下形式：
（1）正极、负极。
（2）阴极、阳极。
注意：习惯上，电解池用阴极、阳 极命名；原电池用正极、负极命名。
正极、负极
导体
导体：能导电的物质，通常分为两类： 第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等 第一类导体的特点是：
A. 自由电子作定向移动而导电 B. 导电过程中导体本身不发生变化 C. 温度升高，电阻也升高 D. 导电总量全部由电子承担
第二类导体又称离子导体，如电解质溶液、熔 融电解质等 第二类导体的特点是：
（1）电解质溶液理论。 （2）电化学平衡。 （3）电极过程。
（4）实用电化学。
第八章 电解质溶液 物理化学第五版 博献彩[可修改版ppt]
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§8.1 电化学中的基本概念和电解定律
一、基本概念
7.电极命名法 正极： 电势高的极称为正极，电流从正极流向负极。
负极： 电势低的极称为负极，电子从负极流向正极。
阴极：发生还原作用的电极（被还原、氧化剂的反应， 得e-电价降低）原电池的正极；电解池的负极。
阳极：发生氧化作用的电极（被氧化、还原剂的反应， 失e-电价升高）原电池的负极；电解池的正极。
§8.2 离子的电迁移率和迁移数
二、离子的迁移数
例题2界面移动法
1.在298k时，在迁移管中，首先注入一定浓度的某 有色离子水溶液，然后在其上面小心地注入浓度为 0.01065mol/dm3的HCl水溶液，使其形成一明显分解 面。通入11.54mA的电流，历时22min，界面移动 了15cm，已知迁移管的内径为1.0cm，则H+离子的迁 移数为多少？
德国科学家Kohlrausch 根据大量的实验数据，发
现了一个规律：在无限稀释溶液中，每种离子独立移
动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导
率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和
ΛΛ Λ Λ Λ Λ m
m ,+
m,
m m ,+ m ,
这就称为Kohlrausch 离子独立移动定律。这样，
难点 ：熟练理解阴阳极
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律
一、基本概念
1.电化学：主要是研究电能和化学能之间的相互转化 及转化过程中有关规律的科学。须通过电化学装置。
电解
电能
化学能
电池
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律
一、基本概念
2.电化学装置：电能和化学能相互转化的装置。包括 （原）电池和电解池。均由电解质溶液和电极构成。 3.原电池：将化学能转化成电能的装置。 4.电解池：将电能转化成化学能的装置。 5.电化学研究内容：电解质溶液（导电性能及热力学 性质）、可逆电动势、不可逆电极过程
物理化学课件第八章电解质溶液
物理化学课件第八章电解质溶液
第八章电解质溶液
均相氧化-还原反应：化学能
热能
异相(或电化学)氧化-还原反应:化学能 电能 差异原因:所得失电子的传递方式和途径不同
电化学体系:氧化和还原在空间上分离且电子经外电路传递
电化学:电解质溶液理论.热力学.动力学.应用 电解质溶液理论:水溶液.非水溶液.熔液.固态快离子导体
(1)基本概念
A : 研究对象
H : 第二类导体 (2)法拉弟定律
B :电化学用途 C :电流 D : 载流子 E : 正极、负极
F :阴极、阳极 G : 第一类导体
I : 半导体
定律的文字表示
J : 原电池 K:电解池 L : 离子迁移方向 M :电流效率
法拉弟常数 定律的数学式 粒子的基本单元 例题
离子都为一价离子 正负离子运输电荷的数量取决于其迁移速度
1、设正负离子迁移速率相等,r- =r+,各分担2mol电子电量 在AA'、BB'平面上各有2mol正、负离子逆向通过。
惰
A
B
惰
迁移 性 反应 阳
＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ －－－－－ －－－－－
＋＋＋＋＋ －－－－－
性 阴
极 阳极区
中间区
阴极区 极
法拉第定律的意义 ⒈ 是电化学上最早的定量的基本定律,揭示了 电化学池通入电量与析出物质之间的定量关系 2. 该定律在任何温度、任何压力下均可以使用 3 该定律的使用没有什么限制条件
4. 电量计或库仑计的基础
§ 8.2 离子的电迁移和迁移数 电解质溶液中的离子在电场中可以移动 不同的离子有无区别 怎样表征这种区别？ 离子的电迁移规律、影响因素？
+
阴
第八章电解质溶液
均相氧化-还原反应：化学能
热能
异相(或电化学)氧化-还原反应:化学能 电能 差异原因:所得失电子的传递方式和途径不同
电化学体系:氧化和还原在空间上分离且电子经外电路传递
电化学:电解质溶液理论.热力学.动力学.应用 电解质溶液理论:水溶液.非水溶液.熔液.固态快离子导体
(1)基本概念
A : 研究对象
H : 第二类导体 (2)法拉弟定律
B :电化学用途 C :电流 D : 载流子 E : 正极、负极
F :阴极、阳极 G : 第一类导体
I : 半导体
定律的文字表示
J : 原电池 K:电解池 L : 离子迁移方向 M :电流效率
法拉弟常数 定律的数学式 粒子的基本单元 例题
离子都为一价离子 正负离子运输电荷的数量取决于其迁移速度
1、设正负离子迁移速率相等,r- =r+,各分担2mol电子电量 在AA'、BB'平面上各有2mol正、负离子逆向通过。
惰
A
B
惰
迁移 性 反应 阳
＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ －－－－－ －－－－－
＋＋＋＋＋ －－－－－
性 阴
极 阳极区
中间区
阴极区 极
法拉第定律的意义 ⒈ 是电化学上最早的定量的基本定律,揭示了 电化学池通入电量与析出物质之间的定量关系 2. 该定律在任何温度、任何压力下均可以使用 3 该定律的使用没有什么限制条件
4. 电量计或库仑计的基础
§ 8.2 离子的电迁移和迁移数 电解质溶液中的离子在电场中可以移动 不同的离子有无区别 怎样表征这种区别？ 离子的电迁移规律、影响因素？
+
阴
电解质溶液 (五年制)ppt课件
132 100 % 1 . 32 % 10000
1、电离度数值可以定量地表示弱电解质的相对强弱。α越小，电解质越弱。 2、多元弱酸的强弱取决于一级电离。表中多元弱酸的电离度为一级电离度， 二级更小。如H2CO3：一级 0.17% 二级 0.0042% 3、电离度的大小，主要取决于电解质本性，同时与溶液的浓度和温度有关， 一般
在一定条件下，当弱电解质分子电离成离子的速度和离子重 新结合成电解质分子的速度相等时的状态称为电离平衡。 电离平衡的特点可用“等”、“定”、“动”三个字概 括。 等：正、逆两过程速度相等 定：电离平衡时分子浓度、离子浓度保持不变。 动：电离平衡是一种动态平衡，平衡时分子电离成离子 和离子结合成分子的过程仍在进行，只是ｖ电离＝ｖ结合。 电离平衡是相对的，有条件的，当外界条件改变时，电 离平衡发生移动。
1、强电解质 在水溶液里能完全电离的电解质称为强电解质 强电解质的电离是不可逆的
电离方程式用 “ 如： HCl NaOH NaCl
”
或
“
”
表示 HCl NaOH NaCl H+ + ClNa+ + OHNa+ + Cl-
H+ + ClNa+ + OHNa+ + Cl-
强酸： H2SO4、HCl、HNO3、HClO4 强碱： NaOH 、KOH 、Ba(OH))2 绝大数盐： NaCl 、KCl、CH3COONa、NH4Cl…
由于条件的改变，弱电解质由原来的电离平衡达到新的 电离平衡的过程，称为电离平衡的移动。 2、移动规律
减少电解质离子浓度，电离平衡向右移动（右少右移）； 增大电解质离子浓度，电离平衡向左移动（右多左移）； 增大电解质分子浓度，电离平衡向右移动（左多右移）。 学生练习： 在醋酸溶液中，分别加入HCl、CH3COONa和NaOH电离平衡如何移动？
第8讲 电解质溶液ppt
(3)质子守恒 质子守恒 电解质溶液中,由于电离､水解等过程的发生,往往存在质子 电解质溶液中 由于电离､水解等过程的发生 往往存在质子 由于电离 (H+)的转移 但转移过程中质子数量保持不变 称为质子守 的转移,但转移过程中质子数量保持不变 的转移 但转移过程中质子数量保持不变,称为质子守 溶液中,存在 的电离和水解,H 的电 恒｡如在NaHS溶液中 存在 如在 溶液中 存在NaHS的电离和水解 2O的电 的电离和水解 离,其质子转移情况可作如下分析 其质子转移情况可作如下分析: 其质子转移情况可作如下分析
8.判断溶液中离子能否大量共存时 需要考虑盐类的水解｡如 判断溶液中离子能否大量共存时,需要考虑盐类的水解 判断溶液中离子能否大量共存时 需要考虑盐类的水解｡ Al3+与 HCO − 因发生双水解而不能大量共存｡ 因发生双水解而不能大量共存｡ 3 9.分析某些盐溶液不能用蒸发结晶法获得的原因｡如将AlCl3 分析某些盐溶液不能用蒸发结晶法获得的原因｡如将 分析某些盐溶液不能用蒸发结晶法获得的原因 溶液蒸干灼烧得到Al 而不是AlCl3｡ 溶液蒸干灼烧得到 2O3而不是
c(OH − )碱 × V碱 V稀
c1 (OH − )V1 + c2 (OH − )V2 V1 + V2
c(OH − )碱 V碱 − c( H + )酸V酸 V碱 + V酸
3.稀释后溶液 的变化规律 稀释后溶液pH的变化规律 稀释后溶液 (1)对于强酸溶液 对于强酸溶液(pH=a)每稀释 n倍,pH增大 个单位,即 每稀释10 增大n个单位 即 对于强酸溶液 每稀释 增大 个单位 pH=a+n(a+n<7)｡ ｡ (2)对于强碱溶液 对于强碱溶液(pH=b)每稀释 n倍,pH减小 个单位 即 每稀释10 减小n个单位 对于强碱溶液 每稀释 减小 个单位,即 pH=b-n(b-n>7)｡ ｡ (3)对于弱酸溶液 对于弱酸溶液(pH=a)每稀释 n倍,pH的范围是 每稀释10 对于弱酸溶液 每稀释 的范围是 a<pH<a+n(即对于 相同的强酸与弱酸稀释相同倍数 强 即对于pH相同的强酸与弱酸稀释相同倍数 即对于 相同的强酸与弱酸稀释相同倍数,强 变化的程度大)｡ 酸pH变化的程度大 ｡ 变化的程度大
物理化学电解质溶液PPT课件
22
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5.2.3强电解质溶液电导率、摩尔电导率与浓度
电导率、摩尔电导率都是衡量电解质溶液导电能 力的物理量。溶液的浓度和电导率、摩尔电导率有着 什么样的关联呢？
23
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1.电导率与浓度的关系
强电解质溶液:κ随C的增加而升 高。当C增加到一定程度后，离 子相互作用加强，离子运动速率 降低，κ也降低，如H2SO4和 KOH溶液。
:离子迁移速率
d E : 电势梯度
dl
式中U称为离子淌度，其物理意义是电势梯度为单 位数值时的离子迁移速率，其单位是m2·V-1·s-1。
离子淌度与离子的本性（离子半径、所带电荷）以 及溶液的黏度及温度有关。
13
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通入4mol 电 量 2.离子迁移数
迁移过程：q+ ＋│q－│ ＝ q
14
q V 1 q V
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通入4mol电量
迁移过程：q+ ＋ │q－│＝q
15
q V 3 q V
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定义：电解质溶液中各种离子的导电份额或导电百分数， 用tB 表示，tB无量纲。
def
tB
qB / q
qB—B种离子传输的电量 q—通过溶液的总电量
对于只含有一种正离子和一种负离子的电解质溶 液而言，正、负离子的迁移数分别为
tqq q
tqq q
t+ + t- = 1
迁移数与淌度间的关系为
tUU U
tUU U
16
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离子迁移率反映出离子在一定电场条件下 的定向移动的快慢程度；
迁移数反映出离子承担运载电量的比例； 离子迁移率越大，该离子的迁移数就越大；
物理化学第八章 电解质溶液课件
1.20g 1.20g 0.0183m ol
M (1A u) 1197.0gm ol-1
3 3
( 1 ) Q z F 1 9 6 5 0 0 C m o l 1 0 . 0 1 8 3 m o l = 1 7 6 6 C
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在电解池中， 都用铜作电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Cu
Cu
阳极上发生氧化作用
C u (s ,电 极 ) C u 2 a q 2 e
阴极上发生还原作用
C u2aq2e C u(s)
CuSO4
电极有时也可发生反应
电解池
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2019/12/1
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2019/12/1
小结
nB
Q z+F
mB
Q z+ F
MB
电 流 效 率 按 F a ra d a 实 y 定 际 律 所 计 消 算 耗 所 的 需 电 理 荷 论 量 电 荷 量 1 0 0 %
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2019/12/1
197.0gm ol1
( 1 ) Q z F 3 9 6 5 0 0 C m o l 1 6 . 0 9 1 0 3 m o l 1 7 6 3 C
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2019/12/1
Faraday电解定律
(2 )tQ I0 .1 0 7 2 6 53 C C s 17 .0 5 1 0 4s
理论电化学 电解质溶液理论 电化学热力学 电化学动力学
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CuSO4
电解池
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电极有时也可发生反应
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
二、电解定律
1、法拉第 Faraday电解定律
理论电化学 应用电化学 理论电化学 电解质溶液理论 电化学热力学 电化学动力学
量子电化学等
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2018/8/30
电化学研究内容
应用电化学： 电化学工业 化学电源 电催化 金属的腐蚀与防护 电化学传感器 电化学分析 生物电化学
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
第二类导体：是靠自由电子的迁移导电导体叫第二类导体
（又称离子导体)
如电解质溶液、熔融电解质等 特点： A. 正、负离子作反向移动而导电 B. 导电过程中有化学反应发生 C. 温度升高，电阻下降 D. 导电总量分别由正、负离子分担
e
-
e
阳 极
Zn 2+ C u 2 + S O 24 SO
24
阴离子迁向阳极 在阳极上发生氧化的是
2 Z n s Z n ( a q ) 2 e
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
Danill电池
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
电化学中的基本概念和电解定律
在电解池中， 用惰性电极
阳极上发生氧化作用
2 H O l O ( g )4 H 4 e 2 2
-
电源
+
Pt
e
-
+
Pt
e
-
阴极上发生还原作用
2 H a q 2 e H ( g ) 2
Na2SO4
电解池
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电极上的反应次序由离子 的活泼性决定
物理化学电子教案—第八章
电 化 学
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2018/8/30
引 言
引 言 电化学定义: 是研究电能和化学能转换关系的一门学科.
具体研究电子导体和离子导体两相间界面现象 及各种效应.
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2018/8/30
电化学研究内容 电化学研究内容:
2018/8/30
电化学主要任务
电化学主要任务是:
(1) 电解质溶液理论------第八章 在阐述电解质溶液导电特征的基础上,扼要介绍 电解质溶液理论. (2)电化学热力学------第九章 重点说明电化学系统的平衡性质,包括可逆电池、 电动势及与热力学函数的关系. (3)电化学动力力学-------第十章 在有限电流通过电极时,电极反应偏离平衡所引起 的极化现象和有关的动力学规律.
在电解池中
阳极上发生氧化作用
+ +
阳 极
阴 极
电源
e
-
e
-
2 C l a q C l ( g )2 e 2
阴极上发生还原作用
2 C u a q 2 e C u ( s )
CuCl 2
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§8.1
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
在电解池中， 都用铜作电极
阳极上发生氧化作用
2 C u ( s , 电 极 ) C u a q 2 e
Cu
电源
+ +
Cu
e
-
e
-
阴极上发生还原作用
2 C u a q 2 e C u ( s )
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
3、正极、负极：
正极：
电势高的极称为正极，电流从正极流向负极。
负极：
电势低的极称为负极，电子从负极流向正极。
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
4、阴极、阳极：
阴极： 发生还原作用的极称为阴极。 原电池中: (正极)阴极； 电解池中: (负极)阴极。 阳极： 发生氧化作用的极称为阳极。
原电池中， （负极）阳极； 电解池中， （正极）阳极。
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2018/8/30
§8.1 在原电池中
负 极
电化学中的基本概念和电解定律
负载电阻
Zn
e
Cu
阴 极
正 极
阳离子迁向阴极 在阴极上发生还原的是
2 C u a q 2 e C u ( s )
电化学中的基本概念和电解定律
离子导体的导电机理 离子导体不能单独完成导电任务, 必须与金 属导体接触而形成 “金属 -电解质溶液-金属” 串联系统, 得以完成导电任务. 可见, 要使电流连续不断地通过溶液, 是通过 “溶液中离子向电极定向迁移和离子在两类导体界面 上发生电化学反应”来实现的.
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
*固体电解质，如 A 等，也属于离子 g B r 、 P b I 2 导体，但它导电的机理比较复杂，导电能力不高， 本章以讨论电解质水溶液为主。
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2018/8/30
§8.1
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§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律 一、电化学中的基本概念 1、原电池和电解池 电化学主要是研究电能和化学能之间的 相互转化及转化过程中有关规律的科学。
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
2、导体：能导电的物质称为导电体。
第一类导体: 是靠自由电子的迁移导电导体叫第一类导体。
(又称电子导体)
特点：
如金属、石墨等
A. 自由电子作定向移动而导电
B. 导电过程中导体本身不发生变化 C. 温度升高，电阻也升高 D. 导电总量全部由电子承担
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2018/8/30
§8.1 原电池：
电化学中的基本概念和电解定律
由化学能转变为电能 的装置叫原电池。
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2018/8/30
§8.1
电化学中的基本概念和电解定律
电解池：
由电能转变为化学能 的装置叫电解池。
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