电化学-1电化学基本概念导电机理迁移数电导率讲解
【电化学】第一章 电解质及其物理化学性质 (1)
2、稀溶液的经验式: lg k I k为常数 3、德拜-休克尔方程:
(1)m 0.001mol / kg的溶液,lg A ZZ I
(2)0.001
m
0.01mol / kg,lg
A ZZ 1 Ba
I
I
(3)0.01 m 1mol / kg, lg
A ZZ 1 Ba I
I
bI
三、固体电解质
1、按其中的传导离子来分类: (1)银离子导体(Ag+) 如AgX; (2)铜离子导体(Cu+)如CuX; (3)碱金属离子导体(Na+,Li+)如B- 氧化铝
(NaO2●Al2O3, n = 5-11); (4)氧离子导体 如ZrO2,ThO2; (5)氟离子导体如NaF,AlF3。 2、应用:燃料电池等。
(1)m与关系:m=Vm C,Vm是含1mol电解质溶液的体积,
C为体积摩尔浓度。
(2)m与淌度的关系:m= U++U- F,
:电离度,F:法拉第常数,F=eNA=96500C / mol。
对无限稀溶液:=1m
U
U
F,离子独立移动定律:mmm NhomakorabeaU
U
F
对浓度不太大的强电解质溶液,近似有:m
1
(3)平均质量摩尔浓度:m=(m+
m ) - ++-
若已知 ,有近似计算:+= m+,-= m-
二、德拜-休克尔方程
1、溶液的离子浓度I:
I 1
2
i
mi zi2
例:溶液内含0.01mol/kg NaCl 和.02mol/kg 的CdCl2,则Na+,Cd2+和
Cl- 离I 子1 强0.0度11为2 :0.02 22 0.05 (1)2 0.07 2
电化学基础知识汇总
出平均值
=;
(2.5.32)
② 由电动势与温度的关系,,求导得;
③ 利用电池的奈斯特方程
(2.5.33)
(3)由标准电动势求标准吉布 斯自由能改变量和平衡常数
(2.5.34)
(2.5.35)
式中为所有参加反应的组分都处于标准
态时的电动势,z为电极反应中电子的计
量系数。
(4)可逆电池的热效应QR和 化学反应的热效应Qp
离子的许多热力学性质,例如偏摩尔热
容Cp,+和Cp,-都无法进行单独地实验测定。
为此,人为地规定水溶液中氢离子(称 水合氢离子)的热力学性质,然后以此 为基础可以得到其它水合离子的热力学 性质。
一、规定及其推论
水溶液中氢离子的标准态是指101325Pa下,m(H+) = 1 mol·kg-1且γ(H+)=1 的假想状态。按照规定,任意 温度下标准态的H+(aq)的摩尔生成吉布斯函数、摩 尔生成焓、摩尔熵和摩尔热容均等于0:
(2)物质量的基本单元
在电解质溶液一章中,物质量的基本单 元一般规定为,单位电荷对应的物质的 量。对于任意离子,记作1mol H+,;对 于对于任意电解质,记作;对于参与氧 化或还原反应的任意物质M,记作,式中 z是M得失的电子数。
物质量的基本单元不同,某些公式的书 写方式不同。例如,对CaCl2溶液,摩尔 电导率的加和公式为。若把CaCl2、Ca2+、 Cl-分别定为基本单元,则加和公式即成 为,显然改变了原公式的形式。
2.5 电化学
电化学的主要内容包括电解质溶液理论、可逆 电池热力学和电极过程动力学。电解质溶液理 论主要研究电解质溶液的导电性质。为了描述 电解质溶液的导电性质,引入了离子的电迁移 率、迁移数、电导率,摩尔电导率等重要概念。 为了描述电解质溶液的热力学性质,引入了电 解质溶液的平均活度、平均活度系数、离子强 度,德拜-休克尔极限公式等重要概念。
电化学知识点总结
电化学知识点总结一、电化学基础1. 电化学的基本概念电化学是研究电化学反应的科学,它涉及到电流和电势的关系,以及在电化学反应中的能量转换和催化作用。
电化学反应通常发生在电极上,电化学反应的方向与电流的流动方向相反。
2. 电化学的基本原理电化学的基本原理包括电极反应、电解、电荷传递和能量转换等。
在电池中,通过氧化还原反应产生的电能被转化为化学能,进而转化为电能,从而产生电流。
3. 电化学的基本参数电化学的基本参数包括电压、电流、电解、电极电势、电导率、离子迁移速率等。
这些参数是电化学研究的基础,也是电化学应用的基本原理。
二、电化学反应1. 电化学反应的基本类型电化学反应包括氧化还原反应、电解反应、电化学合成反应等。
氧化还原反应是电化学反应中最常见的一种,它涉及到电子的转移,产生电压和电流。
电解反应是电化学反应中电流通过电解质溶液时发生的反应,通常涉及到离子的迁移和溶液中的化学反应。
电化学合成反应是指利用电能进行化学合成反应,通常包括电极合成和电解合成两种方式。
2. 电化学反应的热力学和动力学电化学反应的热力学和动力学是电化学研究的重要内容。
热力学研究电化学反应的热能转化和热能产生的条件,动力学研究电化学反应的速率和电化学动力学理论。
三、电化学动力学1. 电化学反应速率电化学反应速率是指单位时间内电化学反应所产生的物质的变化量。
电化学反应速率与电流和电压密切相关,它是电化学反应动力学研究的关键之一。
2. 催化作用催化作用是指通过催化剂来提高电化学反应速率的现象。
催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率,通常在电化学反应中有着重要的应用。
3. 双电层理论双电层是电极表面和电解质溶液之间的一个电荷层,它对电化学反应速率有着重要的影响。
双电层理论是电化学研究的重要理论之一,它涉及到电极和电解质溶液中的电位差和电荷分布。
4. 交换电流交换电流是指在电化学反应中与电流方向相反的电流,它是电化学反应速率的一个重要参数,也是电化学动力学研究的重要内容。
电化学基本概念
本标准规定了电镀、化学镀、化学处理、电化学处理和与其有关过程的术语的定义。
适用于电镀、化学镀、化学处理、电化学处理与有关过程所用术语。
化学腐蚀chemical corrosion 金属和非金属在电解质溶液、干燥气体和高温下发生化学作用而引起的腐蚀。
双电层electric double electrode 带电质点在两相不均匀分布或外电源向界面充电导致剩余电荷集中在界面两侧而形成的双电层。
双极性电层bipolar electrode 不与外电源连接而置于阴极和阳极之间电解液中的导体,其面对着阳极的一侧起着阴极的作用,对着阴极的另一侧起着阳极作用的一种电极。
分散能力throwing power 在特定条件下,镀液使电极(通常是阴极)上镀层分布比初次电流分布更为均匀的能力。
对于阳极沉积过程,其定义类似。
分解电势decomposition potential 能使电化学反应以明显速率持续进行的最小电势(不包括溶液的欧姆电压降)。
不溶性阳极(惰性阳极)inert anode 电流通过时不发生阳极溶解反应的阳极。
电化学electrochemistry 研究化学能与电能相互转变及与此过程有关的现象的科学。
电化学极化(活化极化)activechemical corrosion 金属在电解质溶液中或金属表面覆盖液膜时,由于电化学反应使金属氧化的过程。
电化当量electrochemical equivalent 电极上通过单位电量(例如1Ah,或1C)时,具有100%电流效率的电极反应所产生或消耗的物质的质量称为有关物质的电化学当量,通常以g/C或g/Ah表示。
电导率(比电导)conductivity 单位截面积和单位长度的导体之电导,通常以S/m表示。
电泳electrophoresis 液体介质中带电的胶体微粒在外电场的作用下相对液体的迁移现象。
电动势electromotive force 原电池开路时两极间的电势差。
电化学原理知识点
电化学原理第一章绪论两类导体:第一类导体:凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体,即载流子为自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导体,也称第一类导体。
第二类导体:凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体,也称第二类导体。
三个电化学体系:原电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应的装置。
电解池:将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极:发生氧化反应的电极原电池(-)电解池(+)阴极:发生还原反应的电极原电池(+)电解池(-)电解质分类:定义:溶于溶剂或熔化时形成离子,从而具有导电能力的物质。
分类:1.弱电解质与强电解质—根据电离程度2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型水化数:水化膜中包含的水分子数。
水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质,受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数:活度:即“有效浓度”。
活度系数:活度与浓度的比值,反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
规定:活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂,这一标准态就是它们的纯物质状态,即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I : 离子强度定律:在稀溶液范围内,电解质活度与离子强度之间的关系为:注:上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。
电导:量度导体导电能力大小的物理量,其值为电阻的倒数。
符号为G ,单位为S ( 1S=1/Ω)。
影响溶液电导的主要因素:(1)离子数量;(2)离子运动速度。
当量电导(率):在两个相距为单位长度的平行板电极之间,放置含有1 克当量电解质的溶液时,溶液所具有的电导称为当量电导,单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。
与 K 的关系:与 的关系:当λ趋于一个极限值时,称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。
第四章电化学基础知识点归纳
第四章电化学基础知识点归纳第四章电化学基础知识点归纳电化学是研究电和化学之间关系的分支学科,主要研究电能和化学变化之间的相互转化规律。
本章主要介绍了电化学基础知识点,包括电化学的基本概念、电池反应、电解反应以及其相关的电解池和电极。
一、电化学的基本概念1. 电化学:研究电和化学之间相互关系的学科。
2. 电解:用电能使电解质溶液或熔融物发生化学变化的过程。
3. 电解质:能在溶液中产生离子的化合物。
4. 电解池:由电解质、电极和电解物质组成的装置。
5. 电极:用来与溶液接触,传递电荷的导体。
二、电池反应1. 电池:将化学能转化为电能的装置。
由正极、负极、电解质和导电体组成。
2. 电池反应:电池工作时在正负极上发生的化学反应。
3. 氧化还原反应:电池反应中常见的反应类型,在正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
4. 电池电势:电池正极和负极之间的电位差。
5. 电动势:电池正极和负极之间的最大电势差。
三、电解反应1. 电解:用电流使电解质发生化学变化的过程。
2. 导电质:在电解质中起导电作用的物质。
3. 离子:在溶液中能自由移动的带电粒子。
4. 阳离子:带正电荷的离子。
5. 阴离子:带负电荷的离子。
6. 电解池:由电解质溶液、电解质和电极组成的装置。
7. 电解程度:电解质中离子的溶解程度。
8. 法拉第定律:描述了电解过程中,电流量与电化学当量的关系。
四、电解池和电极1. 电解槽:承载电解液和电极的容器。
2. 阳极:电解池中的电流从电解液流入的电极,发生氧化反应。
3. 阴极:电解池中的电流从电解液流出的电极,发生还原反应。
4. 阳极反应:电解池中阳极上发生的氧化反应。
5. 阴极反应:电解池中阴极上发生的还原反应。
6. 电极反应速度:电极上反应的速度。
7. 电极反应中间体:反应过程中形成的中间物质。
电化学是现代科学和工程领域中的重要分支,广泛应用于电池、电解、蓄电池、电解涂层、电化学合成等领域。
了解电化学的基础知识,有助于我们更好地理解和应用电化学原理。
电化学基础知识汇总
(7)摩尔电导率Λm
定义摩尔电导率为
(2.5.7)
式中,Λm为溶液的摩尔电导率,κ和c分别为溶液的电导 率和物质的量浓度。由于κ和c的单位分别为和,所以Λm
的单位为。
所谓摩尔电导率是指1mol电解质的溶液的导电能力,具 体说就是将含有的溶液放入两个相距1m的平行板电极 之间,此时溶液所具有的电导。由于摩尔电导率规定了 参加导电的电荷的数目,所以摩尔电导率与电解质溶液 浓度的关系有如下规律:
①浓度对范强围电内解,质所,有Λm强随电浓解度质降的低近而似增呈加线。性在关较系低
(2.5.8) 此式也称作科尔劳乌斯经验规则。 ②解而急对质剧弱的增电区加解别,质是表,,现Λ当m为浓随关度浓系较度十低降分时低陡,而峭Λ增m。加随浓。度与降强低电 鉴可于以上用述外情推况法,求强得电;解而质弱无电限解稀质溶无液限的稀摩溶尔液Λ的m Λ定m律则求不得能。用外推法求得,需要用离子独立运动
(9)摩尔电导率的测定
在一定温度下,一个浓度为c的电解质溶液的摩尔电导
率,所以要求取Λm,就必须实验测定电导率κ的值,而κ
是1m3的电导,因此最终要直接测量电阻(或电导)
所以
(2.5.9)
或
(2.5.10)
可见,欲精确测定κ值,就必须精确测定溶液的电阻R和
l/A的值。R的测定用惠斯登电桥; l/A叫电导池常数, 可用已知电导率的标准KCl溶液进行标定。
(6)电导率κ
溶液的电导与横截面积成正比,与长度成反比,即
(2.5.6)
式中,G为溶液电导,单位为S; A为溶液横截面积, 单位为m2;l为液柱长度,单位为m;κ为电导率,指
长1m、横截面积 1m2即1m3溶液所具有的电导,单位 为
一个电解质溶液得导电能力决定于两个方面:①溶液 中所含离子的数目(严格说应是电荷数目),离子越 多,即参加导电的基本颗粒越多,溶液的导电能力就 越强;②离子的电迁移率,离子的电迁移率越大,表 明离子电迁移的速率越快,则溶液的导电能力就越强。
电化学教学资料 李狄-电化学原理-第一章-绪论
电化学在金属的腐蚀与防护中的应用
混凝土中钢筋的腐蚀
第三节 电化学发展历史
19世纪70年代 Helmholtz 提出了双电层 的概念 ;
1889年 Nernst 提出电极电位公式 ;
1905年Tafel提出Tafel经验公式。
电化学学科的发展
界面电化学
高温电化学 低温电化学
有机电化学
度I:
I 1
2
mi zi2
在稀溶液范围内,电解质活度与离 子强度之间的关系为:
logA I
注意:上式当溶液浓度小于0.01mol·dm-3 时才 有效。
电解质溶液的电迁移
一. 电解质溶液电导
离子导体与电子导体的比较
分类 材质
导电粒 通电后的变 随
电导的测量
原理:
电导是电阻的 倒数,因此由试验测 出溶液的电阻,即可 求出电导。测量溶液 电阻要用(1000Hz)交 流电桥,否则将改变 电解质溶液的组成。
上图又称韦斯顿电桥。AB为均匀的 滑线电阻,R1为可变电阻,并联一个可变 电容以便调节与电导池实现阻抗平衡,E为 放有待测溶液的电导池,电阻待测。G为耳 机或阴极示波器,接通电源后,移动C点, 使DGC线路中无电流通过,如用耳机则听到 声音最小,这时D,C两点电位降相等,电 桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求 得待测溶液的电导。
第二类导体:凡是依靠物体内的离子运 动而导电的导体叫做离子导体,也称第 二类导体。
两种导电体系: 电子导电回路 电子-离子导体串联回路
两种导电体系的区别:
电子导电回路中只有单纯的电子(空穴) 流动 ;
电子—离子导体串联回路中两种载流子 是通过电极/溶液界面的氧化还原反应传 递电荷的 ,并且导电过程中必然伴随着 化学反应。
电化学基础知识点总结
电化学基础知识点总结电化学是研究电与化学之间相互转化关系的一门学科,它涉及到电解、电池、电沉积、电化学传感器等领域。
在电化学中,有一些基础知识点是我们需要了解和掌握的,下面就来总结一下电化学的基础知识点。
首先,我们要了解电化学中的基本概念。
电化学反应是指在电场或电流的作用下,物质发生氧化还原反应的过程。
在电化学中,有两种基本的电化学反应,分别是氧化反应和还原反应。
氧化反应是指物质失去电子的过程,而还原反应是指物质获得电子的过程。
其次,我们需要了解电化学中的电解和电池。
电解是指利用外加电压将化学反应进行反向进行的过程,它是将化学能转化为电能的重要途径。
而电池则是利用化学能转化为电能的装置,它包括了阳极、阴极和电解质等组成部分。
在电池中,化学能通过氧化还原反应转化为电能。
另外,我们还需要了解电化学中的电极和电解质。
电极是电化学反应发生的地方,它可以是金属电极或非金属电极。
在电化学反应中,电极上会发生氧化还原反应。
而电解质是指在电解质溶液中,能够导电的离子化合物。
电解质在电解过程中起着导电和传递离子的作用。
此外,我们还需要了解电化学中的法拉第定律和纳尔斯特方程。
法拉第定律描述了电流与化学反应速率之间的关系,它指出电流的大小与化学反应物质的物质变化量成正比。
而纳尔斯特方程则描述了电解质溶液中电导率与浓度、温度之间的关系,它是描述电解质溶液导电性质的重要方程。
最后,我们需要了解电化学中的应用。
电化学在生活中有着广泛的应用,比如在电镀、电解制氢、电化学传感器等方面都有着重要的应用。
此外,电化学还在环境保护、能源转化等领域有着重要的作用。
总的来说,电化学是一个重要的交叉学科,它涉及到电学和化学两个领域。
掌握电化学的基础知识点对于我们深入理解电化学的原理和应用具有重要意义。
希望本文总结的电化学基础知识点能够帮助大家更好地理解和应用电化学。
电化学原理知识点
电化学原理知识点电化学原理第一章绪论两类导体:第一类导体:凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体,即载流子为自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导体,也称第一类导体。
第二类导体:凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体,也称第二类导体。
三个电化学体系:原电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应的装置。
电解池:将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极:发生氧化反应的电极原电池(-)电解池(+)阴极:发生还原反应的电极原电池(+)电解池(-)电解质分类:定义:溶于溶剂或熔化时形成离子,从而具有导电能力的物质。
分类:1.弱电解质与强电解质—根据电离程度 2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型水化数:水化膜中包含的水分子数。
水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质,受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数:活度:即“有效浓度”。
活度系数:活度与浓度的比值,反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
规定:活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂,这一标准态就是它们的纯物质状态,即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I:离子强度定律:在稀溶液范围内,电解质活度与离子强度之间的关系为:注:上式当溶液浓度小于0.01mol·dm-3 时才有效。
电导:量度导体导电能力大小的物理量,其值为电阻的倒数。
符号为G,单位为S ( 1S =1/Ω)。
第二章是电化学热力学界面:不同于基体的两相界面上的过渡层。
相间电位:两相接触时存在于界面层的电位差。
产生电位差的原因是带电粒子(包括偶极子)分布不均匀。
形成相间电位的可能情况:1。
残余电荷层:带电粒子在两相间的转移或外部电源对界面两侧的充电;2.吸附双电层:界面层中阴离子和阳离子的吸附量不同,使界面和相体带等量相反的电荷;3.偶极层:极性分子在界面溶液侧定向排列;4.金属表面电势:各种短程力在金属表面形成的表面电势差。
电化学基本概念
电化学基本概念【电导】描述物体导电性能的物理量,其值是电阻的倒数,单位是“西门子”,用S表示。
某物体的电阻愈小它的电导就愈大。
【电导率】又称比电导。
可用来衡量和比较物体的导电性能。
当物体的长度为1厘米,截面积为1平方厘米时的电导,为该物体的电导率。
对电解质溶液来说,当两电极面积各为1平方厘米,电极相距1厘米时为溶液的电导。
电解质溶液的电导率与电解质的种类、溶液的浓度及温度等有关。
【离子淌度】又称离子迁移率。
某种离子在一定的溶剂中,当电位梯度为每米1伏特时的迁移速率称为此种离子的淌度,单位是米2·秒-1·伏特-1。
离子淌度是代表离子迁移速率特征的物理量。
【离子迁移率】见离子淌度条。
【离子强度】在电解质溶液中离子之间平均静电相互作用的一种量度,常用I表示,其定义式如下:上式的含义是:某电解质溶液的离子强度等于每种离子的质量摩尔浓度mi与其价数Zi平方的乘积之和的一半。
【双电层】在两种不同物体的接触界面上,正负电荷分别排列成的一种面层,例如在金属和电解质溶液相接触的界面上,金属表面电荷层与液溶中的相反电荷的离子层就构成双电层,由于溶液中的离子的热运动,溶液中的一层又分为紧密层和扩散层。
【可逆电池】热力学意义上的可逆电池必须具备两个条件,即可逆电池在充电和放电时不仅物质的转变是可逆的,而且能量的转变也是可逆的。
如果把放电时放出的电能全部储存起来并用它对电池充电,则能恰好使电池内化学反应体系及外界环境全部恢复原状。
一般意义的可逆电池就是指由于放电而被消耗的物质,可以通过充电使之再生的电池,此电池的充电反应恰好是放电反应的逆过程,如常用的铅蓄电池。
【可逆电极】构成可逆电池的电极。
主要有以下三种类型:(1)金属电极、氢电极、氧电极、卤素电极。
金属电极是将金属浸在含有该种金属离子的溶液中构成,以符号M|M2+表示;氢电极、氧电极、氯电极,分别是将被H2、O2、Cl2的气流冲击着的铂片浸入含有H+、OH-、Cl-的溶液中构成,分别用符号(Pt)H2|H+或(Pt)H2|OH-、(Pt)O2|OH-或(Pt)O2|H2O,H+以及(Pt)Cl2|Cl-表示。
材料电化学基础知识点总结
材料电化学基础知识点总结一、电化学基础概念电化学是研究电能与化学变化之间相互转化的学科,它是电学和化学的交叉学科。
在电化学中,研究的两个基本方向是电生化学和化学电子学。
1. 电生化学电生化学是研究电场对化学反应速率的影响以及电能转化为化学能的过程。
电生化学是一种通过外加电场来改变化学反应速率的手段,利用外加电场可以调控电化学反应的速率,进而控制电化学反应的过程和产物的选择性。
2. 化学电子学化学电子学是研究化学物质中电子的产生、转移和传递过程以及在这些过程中的电能转化为化学能的过程。
化学电子学研究的主要对象是电子输运和电子转移,即电子在化学反应中的迁移和转移过程。
在电化学中,常用的基本概念包括电位、电流、电解质、电极反应等。
二、电化学反应电化学反应是在外加电压或电场的作用下,在电解质溶液中或者在电极表面发生的化学反应。
电化学反应主要包括两种类型:电解反应和电极反应。
1. 电解反应电解反应是指在外加电压或电场的作用下,将化学反应进行向某一方向的强制进行。
电解反应发生在电解质溶液中,产生电势差,并可导致电解质溶液中发生氧化还原反应。
2. 电极反应电极反应是指电解质溶液中电极上发生的氧化还原反应,包括氧化反应和还原反应。
在电极反应中,外加电压或电场会导致电子在电解质溶液和电解质溶液之间转移,从而产生电流和电势差。
在电化学反应中,有几个重要的概念需要了解:(1)电极势和电动势电极势是指电极表面发生氧化还原反应时的电势。
而电动势是电化学反应全过程中某种能量转化的大小,也是电化学反应的推动力。
(2)过电位过电位是指在电化学反应中,当电极势高于或低于理论电解反应电势的现象。
过电位是电化学反应进行的一个重要参数,也是电化学反应过程中的热力学和动力学参数。
(3)电极极化电极极化是指外加电压或电场作用下,导致电解质溶液中电极发生电位变化的现象。
电极极化可能是由于金属电极的活性变化,导致电解质溶液中的电极反应速率变化。
高三电化学知识点归纳
高三电化学知识点归纳电化学是化学的一个重要分支,研究化学反应与电流之间的关系。
在高三学习过程中,电化学是必须掌握的一部分知识。
本文将对高三电化学知识点进行归纳,帮助同学们更好地理解和记忆相关内容。
一、电化学基础知识1. 电解池电解池由电解质溶液和电极组成。
电解质溶液可以是无机盐溶液或酸碱溶液,电极分为阳极和阴极,分别与当前向外提供的正离子和负离子有关。
2. 电解质与非电解质电解质在溶液中能够电离解离成离子,导电能力强,如酸、碱、盐等。
非电解质在溶液中无法电离解离成离子,导电能力弱,如醇、醚等。
3. 电解过程在电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
电子从阳极流向阴极,离子在溶液中自由移动,完成电化学反应。
4. 离子的迁移离子在电解质溶液中迁移的速度与其电荷数和溶液中的浓度有关。
迁移速度较快的离子往往先到达电极表面参与反应。
二、电解和电镀1. 电解反应电解反应是指在电解池中,通过外加电压将化学反应向特定方向进行的过程。
电解可以用于合成化合物、金属的电解精制等。
2. 电镀电镀是一种将金属沉积在另一种金属表面或其他材料上的方法。
常用的电镀方法包括镀铜、镀银、镀金等,可以改善材料的外观、防护和导电性能。
三、电化学电池1. 女罗斯堪算法女罗斯堪算法是用于计算电化学电池电动势的方法。
其中,标准电极电势与温度、离子浓度有关,可以根据该法则计算得到。
2. 氧化还原反应与电池电化学电池是利用氧化还原反应转化化学能为电能的装置。
其中,氧化反应是降解物质的过程,还原反应是合成物质的过程。
电池可以分为原电池和库仑(恒电流)电池。
3. 电池的构成电池由电解质、阳极和阴极组成。
阳极为负极,阴极为正极。
电池工作时,电解质中的离子在阳极和阴极间迁移,产生电流。
四、电解质溶液导电性1. 导电性电解质溶液的导电性与溶解度、溶解度积、电离度密切相关。
强电解质离子浓度高,电离度大,导电能力强。
2. 离子浓度和电导率离子浓度与电导率成正比,离子浓度越高,电导率越大。
物理化学总结-电化学-思维导图
3.德拜-休克尔极限公式
7.4 电解质溶液的活 度、活度因子及德 拜-休克尔极限公式
化学可逆性 热力学可逆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 电池的可逆含义
实际可逆性 电池的表示方法 1.可逆电池
电池电动势的定义 丹聂耳电池和韦斯顿标准电池
波根多夫对消法 2.电池电动势的测定
7.5 可逆电池及其电动势的测定
第七章 电化学
7.6 原电池热力学
2.原电池电动势的计算
3.液体接界电势及其消除 液接电势的计算
7.8 电极的种类
金属电极和卤素电极
1.第一类电极 氢电极
氧电极 酸性、碱性下氧电极反应
2.第二类电极
金属-难溶盐电极 金属-难溶氧化物电极
3.第三类电极 氧化还原电极
4.不同类型电极之间标准电极电势的 换算
7.9 原电池的设计
设计电池一般步骤(三步) 1.氧化还原反应 2.中和反应 3.沉淀反应 4.扩散过程——浓差电池 5.化学电源
柯尔劳施离子独立运动定律
4.离子独立运动 定律和离子的摩 尔电导率
计算弱电解质的解离度及解离常数
计算难溶盐的溶解度 5.电导测定的应用
电导滴定
7.3 电导、 电导率和 摩尔电导
平均离子活度 活度因子
1.平均离子活度和平均活度因子
定义:I=1/2∑(bB ZB^2 ) 求解
2.离子强度
内容lgγ±=—Az+|z-| 适用范围:强电解质稀溶液
7.2 离子 的迁移数
电导G:G=1/R,单位S
强电解质 弱电解质
电导率与 溶液浓度 的关系
电导率,G=1/R=κA/l
1.定义
摩尔电导率Λm:在相距为单位长度的两平 行电极之间,放置有1 电解质溶液时的电导
电化学-1电化学基本概念导电机理迁移数电导率讲解
通 电
阳极
前 (Pt)
阳极区
+++++
-----
中间区
+++++
-----
阴极区
+++++
-----
阴极 (Pt)
通 电 后
++
--
+++++
-----
++++
-- --
② 对任意离子B,nB(迁移) ≠ nB(电极反应)
例:n+(迁移)=3mol, n+(阴极反应)=4mol n-(迁移)=1mol, n-(阳极反应)=4mol
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2019/6/10
② 电解质 M A
M A 电离 Mz Az
∴
用 n
1
z
M A
描述电解质的物质的量
例 n(KCl),n(1/2Na2SO4) , n(1/3AlCl3) …
这样做的好处是:
第七章 电化学 Chapter 7 Electrochemistry
电化学:物理化学的一个重要分支
内容:化学反应←→电现象。既包括热力学问题,也包
括动力学问题。
用途:
电池
化学能
电能
电解池
所以电化学系统就是电池或电解池(系统特点:由导体或半 导体组成,由于带电粒子个性不同,在相间存在电位差); 为科学研究及生产过程提供精确快速的研究测定方法。
阳极区 中间区 阴极区
通 电
阳极
+++++
高考电化学基础知识点
高考电化学基础知识点电化学是化学的一个重要分支,它研究的是电和化学现象之间的关系。
在高考化学中,电化学是一个重要的知识点。
本文将从电化学的基础概念、电解质溶液、电解和电池两个方面进行探讨,帮助考生理清这个知识点的概念和原理。
一、电化学的基础概念电化学是研究化学反应中电荷的转移和产生电流的现象的学科。
在电化学中有三个重要的概念:电解质、电极和电位。
电解质是指可以在溶液中或熔融状态下导电的物质。
电解质可以分为强电解质和弱电解质,强电解质在溶液中完全离解,如NaCl;弱电解质只有一小部分分子离解,如醋酸。
电极是电化学反应发生的场所,可以分为阳极和阴极。
阳极是电子流出的地方,阴极是电子流入的地方。
在电化学反应中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
电位是描述电极相对于参考电极的电势差。
电势差可以用来表示电化学电池的电压,是电化学反应驱动力的量度。
电位差越大,反应越易进行。
二、电解质溶液电解质溶液是指将电解质溶解在溶剂中形成的导电溶液。
电解质溶液可以分为刚性电解质溶液和非刚性电解质溶液。
刚性电解质溶液中,电解质在溶液中完全离解,如NaCl溶液。
非刚性电解质溶液中,电解质只有一部分离解,如NH₄Cl溶液。
此外,鉴于溶解度的影响,电解质溶液还可以分为饱和溶液和稀溶液。
在电解质溶液中,当给予电解质溶液一定的外加电动势后,会发生电解现象。
电解是指在电解质溶液中,电流通过导线流动时,在阳极和阴极上发生的氧化和还原反应。
电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,电子由阳极流向阴极。
三、电池电池是将化学能转化为电能的装置。
电池由两个电极和介质电解质构成。
电池的工作原理是利用化学反应将化学能转化为电能。
在电池中,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应,产生电动势。
电池的种类有很多,常见的有干电池和湿电池。
干电池是指电解质为固体的电池,如碳锌电池。
湿电池是指电解质为液体的电池,如铅酸蓄电池。
除了干电池和湿电池之外,还有燃料电池、锂离子电池等,这些电池在现代科技中具有重要的应用,如燃料电池可以用于汽车动力系统,锂离子电池可以用于电子设备等。
第一章电化学基本知识
二、电动势与电极电势 电池的电动势:E=φ正- φ负 对aA+bB=cC+dD
RT
E=E0-
ln
aC aD a AaB
a b
c
d
nF
——电动势的Nernst方程
电极电势: φ正,φ负——绝对值不可测,只有相对 值(对标准氢电极) 对O+ne=R φ= φ0RT nF ln aR aO
——电极电势的Nernst方程
常用的参比电极
1、氢电极(酸性) 把镀铂黑的铂电极浸在氢离子的平均活度为1的溶液中, 通入压力为101.3KPa的氢气。——标准氢电极,电位 为零。 ΦH2=-0.059pH
2、甘汞电极(KCl) Hg/Hg2Cl2(固)/KCl;饱和甘汞电极 Hg2Cl2(固)+2e=2Hg+2ClΦ甘汞= Φ0 Hg/Hg2Cl2 - RT ln a
第三节 电化学动力学/电极过程动力学
1、电极/溶液的界面性质 2、液相传质过程
3、电极/溶液界面的电荷传递过程
1、电极/溶液的界面性质 界面双电层形成: 两种不同物种接触,界面作用 结构和电势分布: 浓溶液:紧密双电层 稀溶液:紧密层+分散层
界面双电层模型: (1) Helmholtz(紧密双电层) (2) Gony-Chapman(分散双电层) (3) Stern(紧密+分散)
Cl
常见水溶液参比电极电位值 (25oC)
名称 电极 V vs. NHE 0.241 饱和甘汞电极 Hg/Hg2Cl2, Sat. KCl
标准甘汞电极 Hg/Hg2Cl2,1M KCl
硫酸亚汞电极 Hg/Hg4SO4, Sat. H2SO4 硫酸亚汞电极 Hg/Hg4SO4, 1M H2SO4 氧化汞电极 Hg/HgO, 1M KOH
电化学原理基本概念总结
第一章电化学体系:由两类不同导体组成,在电荷转移时,不可避免地伴随有物质变化的体系。
电极反应:两类导体上发生的氧化反应或还原反应。
电化学反应:电化学体系中发生的、伴随有电荷转移的化学反应。
电化学科学:研究电子导电相(金属、半导体)和离子导电相(溶液、固体电解质)之间的界面上所发生的各种界面效应的科学。
即伴有电现象发生的化学反应的科学。
电极:电子导电相和离子导电相相接触,且在相界面上有电荷的转移,整个体系称为电极。
电极电位:电极体系中,两类导体界面所形成的相间电位,即电极材料和离子导体(溶液)的内电位差。
第二章绝对电位:金属与溶液之间的内电位差的数值。
参比电极:能作为基准的、电极电位保持恒定的电极。
相对电位:将参比电极与被测电极组成一个原电池回路,所测出的电池端电压,叫做该被测电极的相对电位。
习惯上直接称为电极电位,用表示)标准氢电极:气体分压为101325Pa 的氢气和离子活度为1的氢离子溶液所组成的电极体系。
用氢标电位:相对于标准氢电极的电极电位。
金属接触电位:相互接触的两个金属相之间的外电位差。
形成原因:当两种金属接触时,由于电子逸出功不等,相互逸入的电子数目将不相等,因此在界面形成了双电层结构。
这一双电层结构的电位差就是金属的接触电位。
电子逸出功:电子离开金属逸入真空所需要的最低能量 液体接界电位相互接触的两个组成不同或浓度不同的电解质溶液相之间存在的相间电位。
形成原因:两溶液相组成或浓度不同;溶质离子发生迁移;正、负离子运动速度不同;两相界面形成双电层产生电位差在恒压下原电池电动势对温度的偏导数称为原电池电动势的温度系数吉布斯—亥姆荷茨方程应用于电池热力学的另一种表达式,可通过测求反应的焓变电解池腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外作功的短路的原电池。
电池反应所释放的化学能以热能的形式耗散,电池反应不能生成有价值的物质 浓差电池:原电池的电池总反应不是化学变化,而是一种物质从高浓度向低浓度状态的转移。
整理-电化学基本概念
·鉴于编者的水平极其有限,错误疏漏在所难免,敬请批评指正电化学基本概念1. 导体(Conductor):能导电的物质称为导体。
有些导体依靠其中的电子传递电流,称为电子导体或第一类导体(如金属,石墨,PbO2、Fe3O4等金属氧化物);有些导体靠离子的移动来实现其导电任务,称为离子导体或第二类导体(如电解质溶液,熔融电解质,固体电解质)。
一般来说,离子导体的导电能力比电子导体小得多。
2. 电极反应(Electrode Reaction):电子导体能够独立地完成导电任务;而要想让离子导体导电,必须有电子导体与之相连接。
但流经两类导体的电荷载体不一样,为了使电流持续不断地通过离子导体,在两类导体界面上必然会有得电子或失电子的反应发生。
这种在两类导体界面界进行的有电子得失的化学反应称为电极反应或电化学反应。
★自发电池 / 电解池3. 阴极(Cathode):电流通过两类导体界面时,使正电荷从电极进入溶液(发生还原反应)的电极。
4. 阳极(Anode):电流通过两类导体界面时,使正电荷从溶液进入电极(发生氧化反应)的电极。
5. 法拉第(Faraday):一摩尔电子的电量。
摩尔常数N A =6.02×1023;每个电子的电量 e 0 = 1.602×10-19库仑(Coulomb);一库仑为一安培·秒(Ampere-second);所以:1法拉第 = 6.02×1023×1.602×10-19≈96500库仑1法拉第 = 6.02×1023×1.602×10-19÷3600≈26.8安时(Ampere-hour)6. 法拉第定律(Faraday Law):在整个电路中各处的电流是相等的,因此电极上通过的电量与电极反应的反应物和反应产物之间有如下的精确关系:若反应为M z + + z e- = M,则生成1摩尔 M 所需的电量为 z 法拉第。