电化学5.1导电性质
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制作：陈纪岳
e
第五章 电化学 electrochemistry
第五章 电化学
电化学：电现象与化学现象之间内在关系 电解质溶液
主要内容 电化学平衡 电解极化
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药学院物理化学教研室
制作：陈纪岳
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第一节 电解质溶液的导电性质
一. 电解质溶液导电现象
演示
在电解质溶液（例HCl）中插入二个铂电极（惰性电极）接
mol
阴极区分析
负离子：
n迁,NO3
n始
n终
0.953 169.9
0.00561
mol
或正离子： n迁,Ag+=n终-n始+n电 = 0.00561+0.01066=0.00505 mol
Байду номын сангаас
t NO-3
0.00561 0.01066
0.526
tAg+=1-0.526=0.474
返回
描述电极上发生化学反应的物质量与通入电量的关系，概括为： 反应物质摩尔数（按基本单元）＝通入电子摩尔数，即
zn Q 或 F
Q = znF
基本单元：如H+，
1 2
SO
2 4
,
1 Al 3 3
z：反应物质电荷数 n：反应物质摩尔数 F：1mol电子的电量（Faraday常数），F = 96485 Cmol–1
上电源，回路中有电流通过，其电导过程：
1．电子从负极流出
E
2．在阴极上交换电子
2H+ +2e H2（还原反应） e H+向阴极迁移
3．在阳极上交换电子
e
Cl–向阳极迁移
2Cl–– 2e Cl2（氧化反应） Pt
Pt
H+
4．电子从阳极流回正极
Cl-
返回
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一. 电解质溶液导电现象
药学院物理化学教研室
制作：陈纪岳
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tK
1 4
0.25
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三．离子迁移数
2. 迁移数测定 如果正负离子迁移数有明显差别，导电后，电解质在阴极区 和阳极区的浓度会有明显不同，分析浓度变化可计算迁移数
常用方法：希托夫法
浓度变化：
电量计
阴极区
正离子 n终=n始+n迁-n电
负离子 n终=n始-n迁 阳极区
正离子 n终=n始-n迁
负离子 n终=n始+n迁-n电
迁移数计算：tB
n迁 n电
++++++
阴极区
阳极区
返回
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三．离子迁移数
例 银电极电解AgNO3，电解一定时间后，阴极有1.15g银析出， 阴极区AgNO3减少0.953g，求Ag+和NO3的迁移数。
解
n电
1.15 107.9
0.01066
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三．离子迁移数
1. 迁移数概念
各种离子在溶液中迁移速度不同，导电时输送的电量就不同。 离子迁移数：离子所输送电量中的份额
ti
Qi Q
vi v
例如KOH溶液导电时，OH– 迁移速度比K+快三倍，则当K+ 输送1份电荷时，OH– 已完成3份电荷。
3 tO H 4 0.75
阳极，容易氧化的物质〔电极电位低〕优先反应
4．几个术语
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一. 电解质溶液导电现象
4．几个术语
正极－电势高 负极－电势低
一般对原电池而言
阴极－发生还原反应 阳极－发生氧化反应
一般对电解池而言
电解池：电能化学能 原电池：化学能电能
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二．法拉第定律 (Falady)
以上过程，有以下几个现象
1．两类导体 电子导体电子迁移（如金属）
离子导体正负离子迁移〔如电解质溶液〕
2．离子迁移
正负离子共同导电，但不同离子导电能力可能不同
离子导电总量＝电子导电总量
3．电极反应
电极
惰性电极，如Pt，不参与反应
非惰性电极，如Zn，参与反应
反应物质 阴极，容易还原的物质〔电极电位高〕优先反应
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第五章 电化学
电化学：电现象与化学现象之间内在关系 电解质溶液
主要内容 电化学平衡 电解极化
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第一节 电解质溶液的导电性质
一. 电解质溶液导电现象
演示
在电解质溶液（例HCl）中插入二个铂电极（惰性电极）接
mol
阴极区分析
负离子：
n迁,NO3
n始
n终
0.953 169.9
0.00561
mol
或正离子： n迁,Ag+=n终-n始+n电 = 0.00561+0.01066=0.00505 mol
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0.00561 0.01066
0.526
tAg+=1-0.526=0.474
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描述电极上发生化学反应的物质量与通入电量的关系，概括为： 反应物质摩尔数（按基本单元）＝通入电子摩尔数，即
zn Q 或 F
Q = znF
基本单元：如H+，
1 2
SO
2 4
,
1 Al 3 3
z：反应物质电荷数 n：反应物质摩尔数 F：1mol电子的电量（Faraday常数），F = 96485 Cmol–1
上电源，回路中有电流通过，其电导过程：
1．电子从负极流出
E
2．在阴极上交换电子
2H+ +2e H2（还原反应） e H+向阴极迁移
3．在阳极上交换电子
e
Cl–向阳极迁移
2Cl–– 2e Cl2（氧化反应） Pt
Pt
H+
4．电子从阳极流回正极
Cl-
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一. 电解质溶液导电现象
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三．离子迁移数
2. 迁移数测定 如果正负离子迁移数有明显差别，导电后，电解质在阴极区 和阳极区的浓度会有明显不同，分析浓度变化可计算迁移数
常用方法：希托夫法
浓度变化：
电量计
阴极区
正离子 n终=n始+n迁-n电
负离子 n终=n始-n迁 阳极区
正离子 n终=n始-n迁
负离子 n终=n始+n迁-n电
迁移数计算：tB
n迁 n电
++++++
阴极区
阳极区
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三．离子迁移数
例 银电极电解AgNO3，电解一定时间后，阴极有1.15g银析出， 阴极区AgNO3减少0.953g，求Ag+和NO3的迁移数。
解
n电
1.15 107.9
0.01066
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三．离子迁移数
1. 迁移数概念
各种离子在溶液中迁移速度不同，导电时输送的电量就不同。 离子迁移数：离子所输送电量中的份额
ti
Qi Q
vi v
例如KOH溶液导电时，OH– 迁移速度比K+快三倍，则当K+ 输送1份电荷时，OH– 已完成3份电荷。
3 tO H 4 0.75
阳极，容易氧化的物质〔电极电位低〕优先反应
4．几个术语
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一. 电解质溶液导电现象
4．几个术语
正极－电势高 负极－电势低
一般对原电池而言
阴极－发生还原反应 阳极－发生氧化反应
一般对电解池而言
电解池：电能化学能 原电池：化学能电能
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二．法拉第定律 (Falady)
以上过程，有以下几个现象
1．两类导体 电子导体电子迁移（如金属）
离子导体正负离子迁移〔如电解质溶液〕
2．离子迁移
正负离子共同导电，但不同离子导电能力可能不同
离子导电总量＝电子导电总量
3．电极反应
电极
惰性电极，如Pt，不参与反应
非惰性电极，如Zn，参与反应
反应物质 阴极，容易还原的物质〔电极电位高〕优先反应