电化学计算 PPT
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《电化学基础》课件
电化学反应速率
总结词
电化学反应速率描述了电化学反应的快 慢程度，是衡量反应速度的重要参数。
VS
详细描述
电化学反应速率与参与反应的物质的浓度 、温度、催化剂等条件有关。在一定条件 下，反应速率可由实验测定，对于一些特 定的电化学反应，也可以通过理论计算来 预测其反应速率。
反应速率常数
总结词
反应速率常数是描述电化学反应速率的重要参数，它反映了电化学反应的内在性质。
详细描述
反应速率常数与参与反应的物质的性质、温度等条件有关。在一定条件下，反应速率常数可以通过实验测定，也 可以通过理论计算得到。反应速率常数越大，表示该反应的速率越快。
反应机理
总结词
电化学反应机理是描述电化学反应过程中各步骤的详细过程和相互关系的模型。
详细描述
电化学反应机理可以帮助人们深入理解电化学反应的本质和过程，从而更好地控制和优化电化学反应 。不同的电化学反应可能有不同的反应机理，同一电化学反应也可能存在多种可能的反应机理。 Nhomakorabea05
电化学研究方法
实验研究方法
01
重要手段
02
实验研究是电化学研究的重要手段，通过实验可以观察和测量电化学 反应的过程和现象，探究反应机理和反应动力学。
03
实验研究方法包括控制电流、电位、电场等电学参数，以及观察和测 量电流、电位、电导等电化学参数。
04
实验研究需要精密的实验设备和仪器，以及严格的操作规范和实验条 件控制。
01
02
03
电池种类
介绍不同类型电池的制造 过程，如锂离子电池、铅 酸电池、镍镉电池等。
电池材料
阐述电池制造过程中涉及 的主要材料，如正负极材 料、电解液、隔膜等。
《电化学基础》课件
学习储能装置和电池技术的原 理，如锂离子电池和太阳能电 池。
燃料电池和电化学传感器
燃料电池
探索燃料电池的原理与应用，如氢燃料电池和燃料电池汽车。
电化学传感器
了解电化学传感器的工作原理，以及其在环境监测和医学诊断中的应用。
《电化学基础》PPT课件
本PPT课件将介绍电化学的基础理论、动力学、电池与电解池、电化学表征技 术以及电化学的应用领域，带你深入了解这个令人着迷的领域。
电化学基础理论
1 电化学基础概念
2 电化学反应的基本
学习电化学的基础概念，
特征和实验表征方 法
包括电解质、离子和电
探索电化学反应的特征
子传输。
以及实验方法，包括溶
了解反应速率和速率常数的 定义及其在动力学研究中的 重要性。
电池和电解池
1
电池和电解池的基本概念
探索电池与电解池的原理和应用，包
奥姆定律和纳尔斯特方程
2
括电子转移和离子传输过程。
学习奥姆定律和纳尔斯特方程，揭示
电池和电解池中电流与电势之间的关
系。
3
活性质量、化学放电和电化学 效率
和计时电流法
深入了解线性扫描伏安法和循环伏安法的 原理和应用。
探索电位阶跃法和计时电流法在电化学研 究中的重要性。
电化学应用
电催化和电极催化反应
电化学合成和电化学分析 储能装置和电池技术
了解电催化和电极催化反应的 应用，如催化转化和废水处理。
探索电化学合成和电化学分析 在化学工业和实验室中的应用。
电解和电沉积过程
4
响，以及化学放电和电化学效率的计
算。
了解电解和电沉积在电化学中的应用
以及相关实验和工业过程。
《电化学研究方法》PPT课件
设：
bk
2.3R T
nF
bA
2.3RT
nF
电化学基本方程：
ik
k
i0 (10 bk
k
10
bA
)
iA
A
i0 (10 bA
10
A
bk
)
取 |ηk|=|ηA|=η, 令 x=10η/bk y=10-η/bA γ=ik/iA
则：
ik ( x y)i 0
iA
(1 y
i0——交换电流密 度（交换电流）
α、β—传递系数 α+β=1
n—电极反应中的电子数来自3、电化学极化方程式3.1. 基本方程式： 平衡电位下：
i i i0
在电流流过电极时： ηk= -ηA
i i
阴极极化：
ik
i
i
i
0[exp(nF
RT
k
)
exp(
nF
1 )i 0 x
( x y)i 0
( 1 1 )
xy 10 bk bA
( 1 1 )i 0
yx
1 1 1 lg bk bA
令 1 1 1 lg bk bA
则 lg
lgik/iA
lg γ2 lg γ1
斜率= λ
由试验可测得不同η下的ik和iA，求 出相应的γ.将lg γ对η作图，直线
RT
A
)]
ik
i
i
i
0
[exp(nF
RT
k
电化学分析法.ppt
电化学分析法.ppt为什么使⽤滴汞电极？氢在该电极上的超电位⽐较⾼滴汞电极的电极表⾯可以不断更新，因⽽能获得很⾼的重现性1.4.1.2极谱波的产⽣极谱分析装置铅的极谱图概念极谱（polaragraphy）,利⽤极化电极产⽣的电压—电流曲线谱图进⾏分析的⼀种⼿段。
极化电极（DME）：电位随外加电压的变化⽽变化。
去极化电极：电位稳定，不随外加电压⽽变化。
极化：电极电位改变很⼤⽽产⽣的电流变化很⼩的的现象。
浓差极化：电极反应过程中，电极表⾯附近溶液的浓度和主体溶液浓度发⽣差别所致。
产⽣条件：极化电极表⾯积⼩；被测物质浓度较低；易于电极表⾯形成扩散层（静⽌溶液）电化学极化滴汞电极表⾯的浓差极化极谱波的产⽣1.Ir残余电流部分AB 未到分解电压，被测物质还未在汞滴上还原产⽣原因：电解液中微量杂质未除净的微量O2还原滴汞电极充放电极谱波的产⽣2.I极谱电流部分BD：当外加电压增⾄被测物质的分解电压时，反应粒⼦开始析出扩散电流：随外加电压的增加⽽增⼤极谱波的产⽣3.Id极限扩散电流部分DE滴汞电极表⾯积⼩，电流密度⼤，电极表⾯附近被测物质浓度迅速降低为零。
电流达到最⼤，不随外加电压增加⽽增加。
氟离⼦选择电极敏感膜：LaF3的单晶膜⽚内参⽐电极：银－氯化银丝内参⽐溶液：NaF和NaCl溶液响应机理：晶格缺陷溶液中的F-→膜相的缺陷空⽳膜相中的F-→溶液⼲扰：OH-，适宜PH范围5～5.5 酸度较⾼易⽣成HF和HF2- 酸度较低时，其它晶体膜电极硫离⼦选择电极膜由Ag2S粉末压⽚⽽成，Ag+是电荷的传递者氯、溴、碘离⼦选择电极膜分别由Ag2S－AgCl，Ag2S－AgBr，Ag2S－I粉末混合压⽚⽽成，Ag+是电荷的传递者铜、铅、镉离⼦选择电极膜分别由Ag2S－CuS，Ag2S－PbS，Ag2S－CdS粉末混合压⽚⽽成，Ag+是电荷的传递者电极膜：浸有液体离⼦交换剂的惰性多孔膜流动载体电极（液膜电极）带负电荷流动载体——对阳离⼦有选择性响应烷基磷酸盐、四苯硼盐等。
物理化学电化学(新)PPT课件
波根多夫对消法
检流计中无电流通过时：
E E AC x N AC
.
38
§7.6 原电池热力学
根据热力学第二定律：
dGT，p = δW’r
又
W’=-EIt=-EQ,
δW’r = - Ed(zFξ) = dGT，p 则单位反应进度的反应：
ΔrGmG T,p zFE
标准态下进行的反应：ΔrGmӨ = - zFEӨ
3Δ )rG m zF ;Δ r E S m z F E T p Q rm , T Δ rS m
.
43
§7.7 电极电势和液体接界电势
1. 电极电势 选氢电极作为参考标准，定义其在标准态
下的电极电势为0，以此电极为负极与欲测电 极组成电池，测得此电池的电动势即为欲测电 极的电极电势,也称为还原电极电势。
之间的关系:
QzF
Q --通过电极的电量;
z -- 电极反应的电荷数（即转移电子数)
ξ--电极反应的反应进度;
F -- 法拉第常数, ≈96500 C·mol-1.
.
7
例题
0.20 A的电流通过 CuCl2溶液2 h，在 阴极上析出了Cu和H2，析出Cu的质量为 0.3745 g，求析出H2标准状况下的体积， Cu的相对原子质量为63.33。
17
5. 应用举例
(1)柯尔劳施公式可以求算弱电解质的极限摩尔电
导率。
例题
已知25℃HCl、CH3COONa和NaCl极限摩 尔电导率分别是426.16×10-4、91.01×10-4和
126.45 S·m2·mol-1, 求CH3COOH 的极限摩尔电 导率。
.
18
(2)计算弱电解质的解离度及解离常数
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电解NaCl溶液时，总电解反应式知： 2NaCl ＋ 2H2O 通电 2NaOH ＋ Cl2 ＋ H2
2mol 22.4L
0.05mol 0. 56L 故生成n(NaOH)=0.05mol
转移电子 2mol 0. 05mol
电解AgNO3溶液时，根据串联电路中通过电极上的电子守恒得
出电解 AgNO3溶液时，转移电子0. 05mol ：
n生成或消耗(H+) = n(e -) n消耗或生成(OH-)= n(e -)
题型三：电路串联问题
某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关 电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当 闭合该装置的开关K时，观察到电流计的指针发 生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是____ (填“甲池”“ 乙池”或“丙池”)。 (2)丙池中F电极为____ (填“正极”“负极”“阴极”或 “阳极”)，该池的总反应式为_________________。 (3)当乙池中C电极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论 上消耗O2的体积为________mL(标准状况)。 (4)一段时间后，断开开关K。下列物质能使丙池恢复到 反应前浓度的是________(填选项字母)。 A．Cu B．CuO C．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀， 属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生 0.001mol气体
解答：
A、若闭合K1，该装置没有外接电源，所以构成了 原电池，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子，
Fe﹣2e﹣=Fe2+，故A错误；
B、若闭合K1，该装置没有外接电源，所以构成了原电 池；不活泼的石墨棒作正极，正极上O2得电子生成OH发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e﹣=4 OH- ， 所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高，故B正确；
答案 D
解题反思：
①解题过程中应该先写出电极方程式 ②电化学计算中电子守恒关系：阳极 （或负极）失电子总数等于阴极 （或正极）得电子总数
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
变式1：用铂电极电解CuSO4溶液500mL，经 过一段时间后，标准状况下两极均产生11.2L 的气体，则原溶液中CuSO4的物质的量浓度 为（ ）
题型二：溶液pH的计算
变式2 :用Pt电极电解串联电路中分装在甲、乙 两个 烧杯中的200mL 0. 3mol/L的NaCl溶液和 300mL 0. 2mol/L AgNO3溶液，当产生0. 56L (标准状况）Cl2时停止电解，取出电极，将两 杯溶液混合，则混合溶液的pH为 多少？（假 设混合液的总体积为500mL)
C、K2闭合，Fe与负极相连为阴极，铁棒不会被腐蚀， 属于外加电源的阴极保护法，故C错误；
D、K2闭合，电路中通过0.002NA个e-时，阴极生成 0.001molH2，阳极生成0.001molCl2，两极共产生 0.002mol气体，故D错误．
故选B．
题型二：溶液pH的计算
例2：用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液 中，通电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0 时，设电解时阴极没有氢气析出，且不考虑体
4AgNO3 ＋2H2O 通电 4 Ag ＋ O2 ＋4HNO3
转移电子
4 mol
4 mol
0. 05mol 0. 05mol
故生成n(HNO3)=0.05mol
由此可见，生成了等物质的量的NaOH和HNO3， 故混合液应为中性.
解题反思：
①溶液pH的计算 — 总反应方程式法， 关系式法
②基本原则
积变化，电极上应析出的银的质量为（ ）
A．27mg C．108mg
B．54mg D．
[解析] 电解后溶液 c(H+) 增加: 10-3-10-6≈10-3mol/L， 则增加n(H+)=10-3mol/L×0.5L=0.5×10-3mol， 根据阴阳极电极反应知
物质 Ag～H＋～OH－～e－ n(mol) 1 1 1 1 n生成(H+) =n(e -) =n(Ag) m(Ag)=108g/mol×0.5×10-3mol=54×10-3g
题型一：两极产物的定量计算
例1：用铂电极电解CuSO4溶液500mL ，当阴 极质量恰好不再增加时，标准状况下阳极产生
11.2L的气体，则原溶液中CuSO4的物质的量 浓度为（ ）
A.0.5mol/L
B.1.0mol/L
C.1.5mol/L
D.2mol/L
阴极： 2Cu2++4e- =2Cu
阳极： 4OH - - 4e- = 2H2O+O2 ↑ n总(e-) = n(Cu2+) ×2= 0.5mol× 4 （电子守恒） n(Cu2+)=1mol C (Cu2+)=1mol/0.5L=2mol/L
电化学计算 PPT
原电池和电解池的计算题通常包括： 两极物质的定量计算、 溶液的pH、离子浓度计算、 相对原子质量和阿伏加德罗常数测定
的计算、元素化合价或物质化学式的 确定等
规律方法 应对电化学定量计算的三种方法 1．根据电子守恒法计算 用于串联电路、阴阳两极产物、相同电量等类型 的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 2．根据总反应式计算 凡是总反应式中反映出的物质的量关系都可以列 比例式计算。 3．根据关系计算 由得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量 之间的桥梁，建立计算所需的关系式，如 物质： H2～O2～Cl2～Cu～Ag～H＋～OH－～e－ n(mol) 2 1 2 2 4 4 4 4
n(Cu2+)= 0.5moL
C(CuSO4)= 0.5moL/0.5L=1.0moL/L 答案 C
小结：当涉及到两极质量、气体体积改变等
关键词时，采用电子守恒、关系式法相对容易
高考直击
如图所示，将铁棒和石墨棒
插入盛有饱和NaCl溶液的
U型管中。下列正确的是（ ）
A．K1闭合，铁棒上发生的反应 为2H++2e→H2↑ B．K1闭合，石墨棒周围溶液 pH逐渐升高
A.0.5mol/L
B.0.8mol/L
C.1.0mol/L
D.1.5mol/L
阴极： Cu2++2e- =Cu (开始) 2H++ 2e-=H2 ↑ （Cu2+完全放电后）
阳极： 4OH - - 4e- = 2H2O+O2 ↑ n总(e-) =n(Cu2+)×2+0.5moL×2=0.5moL × 4