电化学分析概论
电化学分析法范文
电化学分析法范文
电解分析是通过电解物质溶液的电导率来分析样品中的物质。当电荷
通过电解质溶液时,溶液中的离子会发生电位变化,从而产生电流。通过
测量电流的大小,可以确定溶液中离子的浓度,并进一步确定样品中物质
的含量。
电学化合物分析是利用电位变化来分析样品中的物质。当在电位上升
或下降的条件下,样品中的物质会发生氧化还原反应,从而在电极表面产
生电流。通过测量电流的大小,可以判断样品中物质的浓度或含量。
根据电化学反应类型的不同,电化学分析法可以分为电沉积分析、极
谱分析和电化学光谱分析等。其中,电沉积分析通过电极上的沉积层的质
量变化来定量物质;极谱分析则是通过测量电流与电位的关系来分析样品
中的物质;而电化学光谱分析则利用电流和频谱的关系来定性分析样品中
的物质。
电化学分析法具有广泛的应用。在环境监测方面,电化学分析法可以
用于水中重金属和有机物的检测。例如,电沉积分析可以用于测定水中铜、铬等重金属的含量;而极谱分析则可以用于测定水中苯酚、氯苯酚等有机
物的浓度。在食品安全方面,电化学分析法可以用于检测食品中的添加剂
和残留物。例如,电化学光谱分析可以用于检测食品中的硝酸盐残留物;
而电沉积分析可以用于测定食品中的防腐剂和甜味剂的含量。
在药物分析方面,电化学分析法也有着重要的应用。例如,极谱分析
可以用于药物的定量分析,可以通过测量药物在不同电位下的氧化或还原
峰来确定药物的含量。此外,电化学分析法还可以用于生物传感器的开发,例如用于测定血糖、尿酸等生物标志物的含量。
总的来说,电化学分析法是一种灵敏、准确、可靠的分析方法。它可以用于定量和定性分析样品中的化学物质,广泛应用于环境监测、食品安全和药物分析等领域。随着电化学理论和技术的不断发展,电化学分析法在分析科学中的应用将会越来越广泛,为人们提供更多的精确分析数据。
电化学分析课程教学大纲
电化学分析课程教学大纲
(总学时数:32,学分数:2)
一、课程的性质、任务和目的
本课程是化学工程与工艺专业的一门专业课。通过本课程的学习使学生在已学过化学分析和物理化学等课程的基础上,掌握电化学分析的基本理论、仪器的基本结构和主要应用,培养学生应用仪器分析方法解决问题的能力。
二、课程基本内容和要求
(一)电化学分析概论
1. 电化学分析法及其分类(了解)
2. 电化学分析法的特点(了解)
重点:电化学分析方法的分类
(二)电化学基本原理
1. 电化学热力学:可逆电池热力学、能斯特方程、条件电位及其计算(会)
2. 电极过程动力学:电极的极化与过电位、Butler-Volmer方程(了解)
3. 电极过程动力学:传质过程与Cottrell方程(掌握)
重点:可逆电池热力学、能斯特方程、条件电位及其计算;Cottrell方程;电极的极化与过电位;Butler-Volmer方程
难点:电极过程动力学
(三)电导分析法
1. 电解质溶液的电导(掌握)
2. 溶液电导的测量(掌握)
3. 电导测定的应用(理解)
重点:电导测量方法
(四)电位分析法
1. 参比电极和指示电极;离子选择性电极的分类(了解)
2. 离子选择性电极的电位(掌握)
3. 离子选择性电极的相应机理和特性(理解)
4. 直接电位法和电位滴定法及其应用(理解)
5. 二级微商计算法(掌握)
重点:离子选择性电极的电位和响应特性;直接电位法;电位滴定法
难点:离子选择性电极的响应特性;二级微商计算法
(五)电解分析及库仑分析
1. 电解分析基本原理(理解)
2. 电重量分析(掌握)
《仪器分析》第二章 电分析化学概论
例题:由标准电极电位和配合物稳定常数获得如下 数据(Y4-为EDTA):
Fe e Fe , 0 . 771 V ( vs SHE )
3 2 0
3 4 25 Fe Y FeY ,K 1 . 26 10 稳( FeY )
电化学分析方法分类2
国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的分类
1、既不涉及双电层与电极反应,如电导分析法。
2、涉及双电层现象但不考虑电极反应,如表面张力 和非法拉第阻抗。 3、涉及电极反应:(1)施加恒定的激发信号:i=0, 电位法和电位滴定法;i≠0,库仑滴定、电流滴定、 计时电位法和电重量分析法;(2)施加可变的大振 幅或小振幅激发信号,交流示波极谱、单扫描极谱、 循环伏安法或方波极谱、脉冲极谱法等。
1 原电池与电解池
化学电池-电化学研究的体系和对象,化学能与
电能相互转变的装置,电化学分析法中必不可少。
电池的三要素-电极、电解质、 外电路
e H2
HCl 固体 AgCl
Ag Pt
无液体接界电池
有液体接界电池
电极电位
Zn 片与 ZnSO4 溶液接触时,金属中 Zn2+ 的化学势大于
溶液中 Zn2+ 的化学势,因此, Zn 不断溶解到溶液中,金属
4 2
a 2 0 . 0592 Mn lg 8 5 a a H MnO
第2章 电化学分析概论
2.2 能斯特方程
2.2 能斯特方程
2.2 能斯特方程
2.2.2 标准电极电位与条件电位
对于给定的电极而言,电极电位是一个确定的常量, 对于给定的电极而言,电极电位是一个确定的常量, 对于下述电极反应: 对于下述电极反应: O+ze = R 电极电位可表示为: 电极电位可表示为:
ϕ =ϕ +
θ
2.1 原电池和电解池
(1)原电池 原电池 能自发的将本身的化学能变成电能, 能自发的将本身的化学能变成电能,这种电化学池称为原 电池。以铜锌原电池为例。 电池。以铜锌原电池为例。 锌电极、负极(阳极 : Zn = Zn2+ + 2e 锌电极、负极 阳极): 阳极 铜电极、正极 阴极 阴极): 铜电极、正极(阴极 : Cu2+ + 2e = Cu (2)电解池 电解池 实现某种电化学反应的能量由外电源供给则这种电化学池 称为电解池。仍以铜电极和锌电极为例。 称为电解池。仍以铜电极和锌电极为例。 锌电极、负极 阴极 阴极): 锌电极、负极(阴极 : Zn2+ + 2e = Zn 铜电极、正极 阳极 阳极): 铜电极、正极(阳极 : Cu = Cu2+ + 2e 还原反应 氧化反应 氧化反应 还原反应
活度是活度系数与浓度的乘积,因此: 活度是活度系数与浓度的乘积,因此: 合并前二项, 表示, 合并前二项,以 ϕ θ ′ 表示,即: 则:
分析化学第九章电化学分析概论(大学课件)
二、仪器分析方法的分类
Classification of instrument analytical method
光分析法 电化学分析法 仪器分析 质谱分析法
色谱分析法
分析仪器联用技术
热分析法
电化学分析方法的分类
Classification of electrochemical analysis 电导分析法 电位分析法 电化学分析法 电解分析法
4、相对误差较大;
5、需要价格比较昂贵的专用仪器.
第九章 电化学分析概论
Introduction to Electrochemical Analysis
§9-1 电化学分析概论 一.电化学分析的分类及特点
1. 什么是电化学分析
依据电化学和分析化学的原理及实验测量技术来获 取物质的质和量及状态信息的一门科学。
二. 现代电化学分析的特点及发展趋势
时间和空间上体现“快 小”:仪器袖珍化,电极微型化
(1)化学修饰电极(chemically modified electrode) (2)生物电化学传感器(Biosensor) 生命过程的模拟研究,生命过程的氧化还原反应类似电 极上的氧化还原,用电极膜上反应模拟生命过程,可 深 化认识生命过程。 (3)光谱一电化学方法 ( Electrospectrochemistry) (4)超微电极(Ultramicroelectrode) 活体现场检测(无损伤分析 )
电分析概论PPT课件
控制和在线分析。 (3)应用广泛
传统电化学分析:无机离子的分析; 测定有机化合物也日益广泛; 有机电化学分析;药物分析; 电化学分析在药物分析中也有较多应用。 活体分析。
12
.
§5-2 化学电池
一、化学电池及其分类:
1889年,W.Nernst提出能斯特方程。 1908年H. J. S. Sand使用控制电位方法进行了电解分析。
1922年,海洛夫斯基 (J.Heyrovsky),创立极谱学。
诺贝尔化学奖
1925年,志方益三制作了第一台极谱仪。
1934年,D.Ilkovic提出扩散电流方程。(Id = k C) 1942年,A. Hickling研制成功三电极恒电位仪。
18
.
书写电池式的规则
❖ (1)左边电极进行氧化反应,右边电极进行还原反应。 ❖ (2) 电极的两相界面和不相混的两种溶液之间的界面、
都 用单竖线“︱”表示。当两种溶液通过盐桥连接时, 已消除液接电位时,则用双竖线“‖”表示。 ❖ (3)电解质位于两电极之间。 ❖ (4)气体或均相电极反应,反应本身不能直接作电极, 要用惰性材料作电极,以传导电流,在表示图中要指出 何种电极材料(如Pt, Au, c等)。 ❖ (5)电池中的溶液应注明浓 (活) 度,如有气体则应注明 压力,温度,若不注明系指摄氏25oC和1大气压。
第6章电化学分析技术和临床相关仪器-简化概论
二、电化学分析法
(Electrochemical analysis)
电化学分析法是建立在溶液电化学性 质基础上的一类分析方法。
测定 物理量
电位 电流 确定 电导 电量
参与反应的化 学物质的量
电位分析法
将样品溶液与适当的电极组成化学电池,通过测量电池的某 些物理量(电压,电流,电阻,电量等)的强度或其变化来 确定被测物质含量的方法称为电化学分析法。 电位分析法是利用电极电位和浓度之间的关系来确定物质含 量的分析方法。
外加在PO2电极上的工作电压通常为 0.65V。
四、PCO2 电极的工作原理
PCO2电极是气敏电极(gas sensing electrode),是由pH玻璃电极和银-氯 化银电极组装在一起的复合电极。
§6-3 电解质分析仪
电解质分析仪(electrolyte analyzer) : 采用离子选择性电极(ISE)测量溶
当阴极表面附近的氧被消耗后,阴极 表面氧气分压:
PO2= 0.00 kPa/mmHg
样品中的氧将通过渗透膜向阴极发生
浓度扩散。
当氧浓度扩散梯度相对稳定时,就产
生一个稳定的电解电流,称之为极限扩散
电流 I0 。
I0 ∝ PO2(样本)
通过测定电流变化即可测定血液标本
中的氧气分压。
在外加电压超过0.8V时,即使PO2 = 0 mmHg,水本身也会被电解而产生电流。
第2章-电化学分析概论_图文_百度文库
2、Cottrell 方程 此即:线性扩散条件下,平面电极上电解时间为t 时 的极限扩散电流。 式中, A 为电极的面积; DO 为物质在溶液中的扩散 系数, cm2·s-1;其它符号具有通常的含义。上式称 为Cottrell 方程。 41
Cottrell 方程表明: (1)在大量支持电解质存在下的静止溶液中,平面电极 上的电解电流与电活性物质浓度成正比,这是定量分析 的基础。 (2)电解电流与电活性物质在溶液中的扩散系数的平方 根成正比。 (3)电解电流与时间的平方根成反比。 (4)温度对电流的影响十分显著,因为温度影响物质的 扩散。在298K 左右,温度改变1℃,扩散系数改变1~2%。 因此,实验时,溶液的温度应控制在±0.5℃以内。 42
§2.6 法拉第定律 在电极上发生化学变化的物质,其物质的量n 与通 入的电量Q 成正比;通入一定量的电量后,若电极 上发生反应的物质的 n 等同,析出物质的质量 m 与 其摩尔质量M 成正比。 法拉第定律可表示为:
Q
zF F 为1摩尔质子的电荷,称为法拉第常数(96485 C·mol -1); M 为析出物质的摩尔质量;z 为电极反应中的电子计量系数。 电解消耗的电量Q 可按下式计算: 若1安的电流通过电解质溶液1秒钟,其电量是1库仑。 法拉第定律在任何温度和压力下都能适用。 43
法拉第电流与非法拉第电流 在电极上有两种过程发生: 在反应中有电荷(如电子)在金属/溶液界面上转移,电子 转移引起氧化或还原反应发生。由于这些反应遵循法拉第 电解定律,故称之为法拉第过程,其电流称法拉第电流。 在一定条件下,由于热力学或动力学方面的原因,可能没 有电荷转移反应发生,而仅发生吸附和脱附这样一类的过 程,电极/溶液界面的结构可以随电位或溶液组成的变化而 改变,这类过程称为非法拉第过程。
2电化学分析导论
0.0592 lg K 2
• 当反应平衡时,E=0,此时可以求得K
必须注意: A) 若反应物或产物是纯固体或纯液体时,其活度定义为1。 B) 分析中,通常要测量的是待测物浓度ci , 而不是活度ai 。二者的关系 为:
ai i c i
其中 i 为离子 i 的活度系数,它与离子电荷 zi、离子大小 å (单位埃)和 1 离子强度I( I c i z i2 )有关:
对氧化还原反应:
0.0592 aO lg z aR
0
O ne R
0 0'
0.0592 O [O] 0 0.0592 O 0.0592 [O] lg lg lg z R [ R] z R z [ R]
0.0592 [O] lg z [ R] 0.0592 O 0' 0 lg (条件电位) z R
Cu 2 + I = CuI Cu 2 + e = Cu E 0.86V E 0.159V
已知半电池反应及标准电极 Hg 2 + 2e = Hg E 0.845V 电位如右图所示,计算络合 HgY 2 + 2e Hg + Y 4 E 0.21V 物的稳定常数。
电分析方法特点: 1) 分析检测限低;灵敏度高(10-6 – 10-9 mol/L) 2) 元素形态分析:如Ce(III)及Ce(IV)分析 3) 产生电信号,可直接测定。 4) 多数情况可以得到化合物的活度而不只是浓度。如生理学研究 中,Ca2+或K+的活度大小比其浓度大小更有意义; 5) 可得到许多有用的信息:化学反应的速率常数和平衡常数测定 等;传质速率;吸附或化学吸附特性;界面电荷转移的化学计量 学和速率;
分析化学:第八章 电位法和永停滴定法一
学反应的机理和历程。
分析化学
第八章 电位法和永停滴定法
10
第二节 电位法的基本原理
• 一、化学电池 • 1. 定义:化学电池是电能和化学能相互转化的一种
电化学反应器。电化学反应是发生在电极和电解质 溶液界面间的氧化还原反应。由两个电极(相同或 不同)插入电解质溶液中组成。 • 2. 组成化学电池的条件: • ①电极之间以导线相联; • ②电解质溶液间以一定方式保持接触,使离子从一 方迁移到另一方; • ③发生电极反应或电极上发生电子转移。
• 在某一恒定电压下进行电解,使被测物在电极上富集, 再用适当的方法使富集物溶解,根据溶出时的电流-电 位或电流-时间曲线进行分析的方法称为溶出法。
• 在固定的电压下进行滴定分析,以滴定过程中电流的变 化确定终点的方法称为电流滴定法。
分析化学
第八章 电位法和永停滴定法
8
• 永停滴定法,又称双电流或双安培滴定法。测量时, 把两个相同的指示电极(通常为铂电极)插入待滴定 的溶液中组成电解池,在两个电极间外加一小电压 (约为几十毫伏),然后进行滴定。滴定过程中,根 据记录电流变化对滴定剂体积的i –V关系曲线,或 观察电流变化的突变点来确定滴定的终点。
分析化学
第八章 电位法和永停滴定法
电化学概论-2012.11.22
主要研究领域
• 化学电源(Batteries)
• 电沉积(Electroplating)
硫酚在Fe(110)表面自组装单分子膜的高分辨STM图像
电合成(Electrolysis, Electrochemical synthesis)
• 氧化性很强的物质如Cl2, H2O2, KMnO4, (NH4)2S2O8等 • 强还原剂如Al, Na, K, Li, Mg等
Galvanostatic discharge at 0.5 mA/cm2 of a K2FeO4 cathode compared to a MnO2 cathodelimited Zn cell.
The discharge of super-iron (BaFeO4) compared to the discharge of standard or high power alkaline MnO2, each in AAA (cyclindrical) cell configuration
2. Secondary batteries (Rechargeable cells)
Energy density versus specific density for various types of rechargeable batteries
Li Batteries
Li ion batteries
电化学分析方法简介
百度文库
三、紫外-可见分光光度法
1. 掌握紫外-可见吸收光谱的产生、吸收光谱与分 子结构的关系。 2. 了解紫外-可见吸收光谱仪的基本构成部分及其 作用。 3. 了解紫外—可见吸收光谱法的应用。
四、分子发光光谱法
1. 掌握分子荧光和分子磷光的基本原理。 2. 掌握分子荧光发射光谱的特性(形状与激发波长 无关,镜像规则);影响荧光强度的因素【量子 产率:分子结构,环境:(溶剂、温度、pH、 内滤光、自吸……)】。 3. 了解荧光光谱仪的组成及各部分作用,简单介绍 荧光光谱法的主要应用。 4. 了解化学发光分析法的原理及应用。
重点
• 离子选择电极的概念,离子选择电极的类型、选择性系数, pH值的测定,电位分析法的定量分析方法,电位滴定终 点的确定。控制电流电解法,控制电位电解法,法拉第电
解定律,控制电位库仑分析法,库仑滴定法。残余电流,
扩散电流方程式,半波电位,极限电流,极谱定量方法, 干扰电流及消除方法。
光学分析法
② 搅拌及加热; ③ pH 和络合剂
– 过高可能析出氧化物;过低可能析出H2。 离子浓度↓极化。 高浓度物质,防止干扰离子析出。
④
去极剂
– –
三、极谱和伏安法
1. 尤考维奇方程和极谱波方程; 2. 掌握直流极谱法的基本原理及其不足之处; 3. 掌握各种极谱干扰电流的产生及消除方法;
电化学分析
电化学分析
引言
电化学分析是一种利用电化学原理和方法对化学物质进行定性和定量分析的技术。它基于物质与电子间的相互作用,在电化学电池中实现了化学反应与电流的相互转化。电化学分析方法包括电位测量、电流测量和电量测量等,广泛应用于环境监测、药物研发、食品安全等领域。
电化学原理
电化学分析的理论基础主要源于电化学原理。根据电化学原理,电化学分析可以通过测量电流、电势和电荷等参数来推断分析物的浓度和性质。电化学反应在电极上发生,产生的电流与反应速率成正比。通常情况下,电化学分析中使用电化学电池,其中包含一个工作电极和一个参比电极。工作电极是用于分析的电极,而参比电极是用于维持电位稳定的电极。
常用的电化学分析方法
1. 极谱法
极谱法是一种利用极谱曲线研究化学物质的分析方法。它通过在可控电位下扫描电流,并测量与电流强度相关的电化学信号。极谱法主要有线性扫描伏安法、循环伏安法和方波伏安法等。线性扫描伏安法可用于分析不同物质的电位和峰电流,循环伏安法可用于研究电化学反应的可逆性,而方波伏安法则对电极表面发生的快速反应具有较高的灵敏度。
电位滴定法是一种常用的电化学分析方法。它通过在工作电极上加入电位扫描,并测量电流的变化来测定分析物的含量或浓度。电位滴定法可在无色、有机或无机物质中进行,可以精确测量非常小的物质浓度。它主要应用于药物分析、环境监测和食品安全等领域。
3. 计时伏安法
计时伏安法是一种基于电位和时间之间的关系进行分析的电化学方法。它通过
在电化学电池中施加可变的电位,并测量电流的变化来确定分析物的测量值。计时伏安法主要应用于测定微量金属离子和无机物质的浓度。它具有快速、灵敏和准确的特点,因此在环境监测和生物医学研究中得到广泛应用。
第二章电化学分析概论
第二章 电化学分析概论
6.已知(298K )
Cu 2+
+
2e Cu
θϕ=0.337V(vs.SHE)
Cu 2++Y 4-CuY 2- K 稳 =6.3×1018
计算:
CuY 2-+2e Cu+Y 4-
的条件电位为多少?(参见P16例1) 解:由电极反应Cu 2++
2e
Cu ,可知其电极电位的能斯特方程为:
θ2+1θ2+2.303lg[Cu ]0.0592
lg[Cu ](T=298K)
2
RT
zF
ϕϕϕ=+
=+ ①
由Cu 2++Y 4-CuY 2- 可得,
222244CuY CuY ,[Cu ][Cu ][Y ][Y ]
K K --
+
+--
⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=稳稳= ② 将②代入①得:
22θθ
144CuY CuY 0.05920.05920.0592lg lg lg 2[Y ]22[Y ]
K K ϕϕϕ--
--
⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=+=-+稳稳 由条件电位定义得
0'θ180.05920.0592
lg 0.337lg 6.3100.3370.5560.219(V)22
K ϕϕ=-
=-⨯=-=-稳∴电池反应CuY 2-+2e
Cu+Y 4-的条件电位等于-0.219V
7.298K 时电池
Cu|Cu 2+(0.0200mol·L -1)‖Fe 2+(0.200mol·L -1),Fe 3+(0.0100mol·L -1),H +(1.00mol·L -1)|Pt
(1) 写出该电池的电极反应和总反应。
(2) 标出电极的极性并说明电子和电流流动的方向。
(3) 计算电池的电动势并说明该电池是原电池还是电解池。 (4) 计算平衡时的平衡常数。 解:(1)电极反应: Cu 2++
第一章电分析化学概论
二、电分析方法的分类
有三种分类方法
1、 经典方法:按原理命名,划分为五大类
(1)电导分析(G=1/R), (2)电位分析(E=k+SlogC), (3)库分析(Q=nFM),
( 4 ) 电解分析(就指电重量方法), (5)伏安和极谱法(i=kc)。
2、 按激发信号分类:
(1)电位激发(计时电流,伏安和极谱,库仑), (2)电流激发(计时电位,恒流电解,库仑等), (3)滴定剂激发(滴定方法等)。
在我国早期引用Kolthoff 的定义。80年代后, 提出的中文定义ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:
依据电化学和分析化学的原理 及实验测量技术来获取物质的质和 量及状态信息的一门科学。
(2)内容
至少可概括为: ⑴成分分析和形态分析; ⑵动力学和机理分析; ⑶ 表面和界面分析等。
现有电分析方法约200种。在科学研 究、工农业生产,几乎处处都有电分析 方法的应用。
( 4) 超 微 电 极 (Ultramicroelectrodes)、 芯片电极(chip electrode)
(5)另一个重要内容是微型计算机的应 用,使电分析方法产生飞跃。
电化学及电分析化学的发展趋势
1, 与纳米技术相结合 2, 与生物、生命科学相结合
信息科学 生命科学 能源科学 环境科学 材料科学
标准氢电极
参比电极
顾名思义,参比电极是给出一个固 定的值,其它的电极电势的
电化学分析
电化学分析
电化学分析是一种重要的分析方法,它应用电化学的基本原理和技术手段来研究和分析物质的性质和组成。本文将介绍电化学分析的基本原理、电化学分析的分类和常用方法,以及电化学分析在环境监测、生物医学和能源领域的应用。
一、电化学分析的基本原理
电化学分析是利用电化学原理实现物质分析的方法。电化学分析基于电解学和电极反应原理,它利用电流和电势的变化来研究物质的性质和组成。
电解学是关于电流通过电解质溶液时发生的化学变化的研究。当电流通过电解质溶液时,阳极产生正离子,阴极产生负离子,这种离子的迁移和化学反应导致溶液中物质的转化。电解学的基本原理是法拉第二定律,它描述了电流与物质转化之间的关系。
电极反应是电解过程中发生的化学反应。电极反应发生在电极上,它由氧化反应和还原反应组成。在电化学分析中,选择合适的电极反应是非常重要的,它决定了分析方法的灵敏度和选择性。
二、电化学分析的分类和常用方法
电化学分析可分为电位法和电流法两类。
电位法是利用电极的电势变化来研究和分析物质。常用的电位法包括电位滴定法、伏安法和极谱法。电位滴定法是利用滴定终点的电位变化来确定物质的浓度。伏安法是利用电位与电流之间的关系来测量物质的浓度,常用的伏安法包括直线极谱法和扫描伏安法。
电流法是利用电流变化来研究和分析物质。常用的电流法包括阶跃伏安法、循环伏安法和交流伏安法。阶跃伏安法是在电极电势发生突变时测量电流的方法,它可以研究电极反应的动力学。循环伏安法是在电势变化范围内反复扫描电流的方法,它可以研究电极反应的可逆性。
三、电化学分析在环境监测、生物医学和能源领域的应用
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直接氧化还原反应——不产生可用的电流
根据能量转换方式电化学池可以分为原电池和电解池两大类:原电池(galvanic cell):能自发地将化学能转化为电能,电极反应自发进行;
电解池(electrolytic cell):需要消耗外部电源提供的电能,使电池内部发生化学反应
(Anode) (Cathode)
(-)Zn|ZnSO 4(a 1)|| CuSO 4(2)电极的两相界面和不相混的两种溶液,用一条竖线表示,如第一条竖线表示锌电极和)气体的电极反应要用惰性材料(如铂、金等)作电极,以传)当两种电解质之间通过盐桥连接起来,消除了液接电位,则“||”表示;如中间用单竖表示存在液接电位
实验证明:金属的电极电位大小与金属本身的活泼性,金属离子在溶液中浓度,以及温度等因素有关。
本性,并受温度、
等因素影响。
-(g)
增强吸附氢气的能力并提高反
、[H+]=1mol.L-1 (严格
) )
正极负极
3. 电化学池中的电流
电化学池的导通
金属电极之间——电子导电
溶液中——离子导电
电极表面——发生氧化或还原反应(界面上的电子传输)
在电极上发生的氧化还原反应产生的电流称为
而电极的双电层的作用类似于一个电容器,在改变电外电路中的电子在到达电极表面后,或者参加氧化还