(完整word版)电化学原理简答题

浓差极化：液相传质步骤成为控制步骤时引起的电极极化叫浓差极化。
电极极化：电化学反应步骤成为控制步骤时引起的电极极化叫电极极化。
3
平衡电位：可逆电极的电极电位
标准电位：标准状态下的平衡电位
稳定电位：电荷交换速度平衡而物质交换速度不平衡时界面的电极电位
极化电位：有电流通过时离平衡电位的的电极电位
过电位：在一定电流密度下，电极电位偏离平衡电位的差值
3.
静电作用和热运动。静电作用使符号相反的剩余电荷相互靠近，贴于电极表面排列，热运动使荷电粒子外散，在这两种作用下界面层由紧密层和分散层组成。
4.
距离电极表面d处的电位叫 电位。不能，因为不同的紧密层d的大小不同，而紧密层的厚度显然与电解质本性有关，所以不能说 电位的大小只取决于电解质总浓度而与电解质本性无关。当发生超载吸附时 电位的符号与双电层总电位的符号不一致。
三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度J来表示:
对流流量：
扩散流量：
2.
当电极反应所消耗的反应粒子数和扩散补充来的反应粒子数相等，就可以达到一种动态平衡状态，即扩散速度与电极反应速度相平衡。这时反应粒子在扩散层中各点的浓度分布不再随时间变化而变化，而仅仅是距离的函数；扩散层的厚度不再变化；离子的浓度梯度是一个常数，这就是稳态扩散过程。
反应产物在电极表面或表面附近的液层中进行电化学反应后的转化过程，称为随后的表面转化。
反应产物生成新相，称为新相生成步骤。或反应产物可溶时，产物粒子自电极表面向溶液内部或液态电极内部迁移，成为反应后的液相传质步骤。
第五章
1.
电极界面附近的液层通常是指扩散层，可以同时存在着三种传质方式（电迁移、对流和扩散），但当溶液中含有大量局外电解质时，反应离子的迁移数很小，电迁移传质作用可以忽略不计，而且根据流体力学，电极界面附近液层的对流速度非常小，因此电极界面附近液层主要传质方式是扩散。
5.
亥姆赫兹紧密双电层模型：
主要内容：将双电层比作是平行板电容器
优点：a能够解释界面张力随电极电位变化
b能够解释微分电容曲线上所出现的平台区域
缺点：a解释不了界面电容随电极电位和溶液总浓度的变化规律
b解释不了在稀溶液中，零电荷电位下微分电容最小等实验事实
Gouy和Chapman分散层模型：
主要内容：溶液中的离子在静电作用和热运动作用下，按位能场中粒子的波尔兹曼分配律分布，完全忽略紧密层，只考虑分散层。
零电荷电位正移负移视情况而定
界面张力下降，且浓度上升，下降的程度越大
浓度上升，微分电容下降，两侧出现电容峰值
8.
这种变化是由于表面活性有机分子的介电常数通常比水小，而分子体积比水大得多而引起的。无机离子吸附主要发生在比零电荷电位更正的范围内，即发生在带异号电荷的电极表面。
9.
零电荷电位指的是电极表面剩余电荷密度为0时的电位,其数值并不一定为0;因为形成相间电位差的原因除了离子双电层外,还有吸附双电层\偶极子双电层\金属表面电位
理想条件下，人为地把扩散区和对流区分开了，因此理想稳态扩散过程中，扩散层有确定的厚度；而实际情况下，扩散区与对流区是相互重叠、没有明显界限的，只能根据一定的理论来近似求得扩散层的厚度。二者在扩散层内都是以扩散作用为主。因此二者具有相似的扩散动力学规律，但推导实际情况下的稳态扩散动力学公式需要借用理想稳态扩散的动力学公式。
第三章
1.
溶液界面存在双电层，剩余电荷无论带正电还是负电，同性电荷间相互排斥，使界面扩大，而界面张力力图使界面缩小，两者作用效果相反，因此带电界面的张力比不带电时小，且电荷密度越大，界面张力越小，因此电毛细曲线是具有极大值的抛物线形状。
2.
不一定，标准氢电极电位为0指的是氢标电位，是人为规定的，电极表面剩余电荷密度为0时的电位指的是零电荷电位,其数值并不一定为0;因为形成相间电位差的原因除了离子双电层外,还有吸附双电层\偶极子双电层\金属表面电位。
优点:能够解释微分电容曲线上，两个“平台区”高低不同的原因
6
溶液中的各种粒子还可能因非静电作用力而发生吸附称为特性吸附。大部分无机阴离子，部分无机阳离子以及表面活性有机分子可发生特性吸附。
7.
吸附发生在零电荷电位附近的一定电位范围内，而且表面活性有机分子的浓度越高，发生吸附的电位范围越宽，界面张力下降的越多。
优点：a能较好解释微分电容最小值的出现
b能较好解释Biblioteka 容随电极电位的变化规律缺点：a理论计算微分电容值与实验事实相差太大
b解释不了微分电容曲线上的“平台区”的出现
Stern模型（双电层静电模型）:
主要内容：双电层由紧密层和分散层两部分组成。
优点：a说明了微分电容随电极电位绝对值和溶液总浓度增大而增加的原因
第四章：
1
有电流通过时电极电位偏离平衡电位的现象叫电极的计划。
原因：电子运动速率大于电极反应单位时间内阴极还原反应来不及消耗流入的电子，造成电子在阴极积累，阴极电极电位比平衡电位更负，而当氧化反应来不及补充流出的电子，造成正电荷的积累，阳极的电极电位比平衡电位更正。
2
极化分为浓差极化和电极极化。按照控制步骤的不同来分类。
极化值：有电流通过时电极电位与静止电位的差值
4
反应粒子向电极表面附近液层迁移，称为液相传质步骤。
反应粒子在电极表面或电极表面附近的液层中进行电化学反应前的某些转化过程，通常这些过程没有电子参与反应，反应速度与电极电位无关，称为表面的前置转化步骤。
反应粒子在电极/溶液界面上得到或失去电子，生成还原或氧化反应的产物，称为电子转移步骤或电化学反应步骤。
b从理论上估算表征分散层特征的某些重要参数
c能较好的反映界面结构的真实情况
缺点：a斯特恩双电层方程式对界面结构的描述只是一种近似的、统计平均的结果，不能用作准确的计算
b对紧密层的描述过于粗糙，只是简单地把紧密层描述成厚度d不变的离子电荷层。
BDM模型:
主要内容：在Stern模型的基础上，对紧密层结构，考虑电极表面的“水化”和有无特性吸附
3.
旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的，因此电极表面各处的电流密度分布均匀。这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。它们可以测量并分析极化曲线，研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。
4.
根据扩散传质理论，紧靠电极表面附近，有一薄层，此层内存在反应粒子的浓度梯度，这层叫做扩散层；电极表面的荷电粒子由于热运动而倾向于均匀分布，从而使剩余电荷不可能完全紧贴着电极表面分布，而具有一定的分散性，形成所谓分散层；靠近电极表面附近的液流层叫做边界层，越接近电极表面，其液流流速越小。