6章电解质溶液PPT课件

测得电阻为25.82Ω，求未知溶液的电导率k和摩尔电导率Λm 。
( 已知25℃时，1.0mol/l KCl水溶液的电导率k=11.173S.m-1 )
l / A取决于电导池的几何特征称作电导池常数（电极常数）
§6.4 离子的电迁移
一、离子的电迁移率
在一定温度和浓度下
v+ = U+（△E/l）， v- = U-（△E/l）
阳离子迁向阴极 在阴极上发生还原反应
Cu2 aq 2e Cu(s)
在原电池中
负
负载电阻
正
极 eZn
极
Cu e-
e-
阳 Zn2+ Cu2+ 阴
极 SO24-
SO24- 极
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
Danill电池
在阳极上发生氧化反应
Zn s Zn2 (aq) 2e
在阴极上发生还原反应
Cu2 aq 2e Cu(s)
单位面积
m
c
Vm
1 c
单位间距 单位立方体
电导率
摩尔电导率示意图
无限稀释摩尔电导率
Λ m
当电解质溶液的浓度C→0时,Λm
→
Λ m
二、电导的测定及电导率计算
利用惠斯通电桥测电阻，然后通过公式 G 1 计算
Gk A l
m
c
R
例1：25℃时，在某一电导池中放入1.0mol/l KCl溶液时，测得
电阻为56.81Ω，在同一电导池中，换入0.1mol/l某未知溶液，
溶液中的 Λ 数值列在表6-4） m
流向正极。
阴极：
(Cathode)
阴极、阳极
发生还原来自百度文库应的一极称为阴极。
阳极：
(Anode)
发生氧化反应的一极称为阳极。
在原电池中，负极是阳极，正极是阴极； 在电解池中，负极是阴极，正极是阳极。
在电解池中
-
- 电源 +
e-
+
e-
阴
阳
极
极
CuCl2
电解池
阴离子迁向阳极 在阳极上发生氧化反应
2Cl aq Cl2 (g) 2e
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：
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
正极、负极
正极： 电势高的一极称为正极，电流从正极
流向负极。
负极： 电势低的一极称为负极，电子从负极
⒉ 当给若干个串联电解池通电时，若我们保持 参加反应物质得失电子数相同时，则在各个电极 上析出物质的物质的量相同，析出物质的质量与 其摩尔质量成正比。
人们把1 mol单位电荷所带的电量称为Faraday常数。
已知单位电荷电量 e 为1.60221019 C
F Le 6.022×1023mol-1×1.6022 × 10-19 C 96 484.6 C mol1 96 500 C mol1
如果在电解池中发生如下反应：
Mz ze M(s)
若通入任意电量Q时，阴极上沉积出金属B的物
质的量 nB 和质量 mB 分别为：
nB
Q z+ F
mB
Q z+ F
MB
这就是Faraday电解定律的数学表达式
§6.3 电解质溶液的电导
一、基本概念 电导（electric conductance） 电导是电阻的倒数
式中U+， U-称作正、负离子的电迁移率，单位为m2 s1 V1
△E/l为电势梯度，单位为V/m； v+和v-为离子的电迁移速率。
二、离子的摩尔电导率 两电极间距离为1m且电解质溶液中含有1mol离子时
溶液的电导称为离子的摩尔电导率。以Λ+和Λ-分别代表 正、负离子的摩尔电导率。
Λ 代表离子的无限稀释摩尔电导率（25℃某些离子在水 m
在电解池中， 用惰性电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Pt
Pt
在阳极上发生氧化反应
2OH-(aq)→H2O(l)+1/2O2(g)+2e
在阴极上发生还原反应
2H aq 2e H2 (g)
Na 2SO4
电解池
电极上发生反应次序由离子 的氧化或还原性决定的。
在电解池中， 都用铜作电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Cu
Cu
在阳极上发生氧化反应
Cu(s,电极) Cu2 aq 2e
在阴极上发生还原反应
Cu2 aq 2e Cu(s)
CuSO4
电解池
把这样的电解过程称为电 镀，阳极也参加了反应。
§6.2 Faraday电解定律
Faraday 归纳了多次实验结果，于1833年总结
出了电解定律 ⒈ 在电极表面上发生化学反应物质的物质 的量与通入的电量成正比。
物理化学电子教案—第6章
电解
电能
电池
化学能
2021/2/10
§6.1 电化学中的基本概念
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。
原电池和电解池 电解
电能
化学能
电池
电化学的用途 ⒈电解 ①精炼和冶炼有色金属或稀有金属； ②电解法制备各种化工原料、金属复合 材料和表面特种材料等；
含有1 mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导
称为摩尔电导率Λ 。 m
Λm
def
kVm
k c
Vm是含有1 mol电解质的溶液
的体积，单位为 m3 mol1，c 是电解 单位面积
质溶液的浓度，单位为 mol m3 。
m
c
1 Vm c
单位间距 单位立方体
电导率
摩尔电导率的单位为 S m2 mol1
③电镀法保护和精饰金属； ④阳极钝化和氧化着色等。
⒉ 电池 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生
化和医学等方面都需要用不同类型的化 学电源。
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，电阻也增大 D. 导电总量全部由电子承担
G 1 R
RU , I
R l A
G I U
G A l
电导 G 与导体的截面积成正比，与导体的
长度成反比。
电导的单位为 1 或 S
电导率（electrolytic conductivity）
因为 G A l
Gk A l
比例系数 k 称为电导率。
电导率相当于单位长度、 电导G A l
单位截面积导体的电导；
电导率的单位是 S m1 或 1 m1
长度 l 面积=A
单位长方体
电导率也就是电阻率的倒数：
R l
A
k 1
电导率
(a)
电导率的定义
电导率的定义示意图
电导G A l
长度 l
面积=A
单位立方体
电导率
(a)
电导率的定义
摩尔电导率（molar conductivity）
在相距为单位距离的两个平行电极之间，放置