《理论电化学》课程教学资源（PPT课件）第四章 电极过程概述

一国理论电化学卡第四章电极过程概述

第四章 电极过程概述

理论出化学重点要求极化概念、产生原因及基本规律■测量极化曲线的基本原理■电极过程的基本步骤及其特征

重点要求 ◼ 极化概念、产生原因及基本规律 ◼ 测量极化曲线的基本原理 ◼ 电极过程的基本步骤及其特征

理论出化学电极过程：通常将电流通过电极与溶液界面时所发生的一连串的变化的总和，称为电极过程。它包括反应物粒子在M／S界面间的电子得失过程，电极表面附近的液层中反应物和产物的传质过程，以及表面转化过程，新相生成过程等等

◼ 电极过程：通常将电流通过电极与溶液 界面时所发生的一连串的变化的总和， 称为电极过程。 ◼ 它包括反应物粒子在M／S界面间的电子 得失过程，电极表面附近的液层中反应 物和产物的传质过程，以及表面转化过 程，新相生成过程等等

理论山化学电极的极化极化(polarization)：有电流通过时，电极电位偏离平衡电位的现象■过电位(overvoltage)：在一定电流密度下，电极电位与平衡电位的差值

◼ 极化(polarization)：有电流通过时，电 极电位偏离平衡电位的现象 ◼ 过电位(overvoltage)：在一定电流密度下， 电极电位与平衡电位的差值 一、电极的极化

理论山化学阴极极化：电极电位偏离平衡电位，电位负移。nc = P平-Pc阳极极化：电极电位偏离平衡电位，电位正移。na = Pa-P平

◼ 阴极极化：电极电位偏离平衡电位，电 位负移。 ηc ＝ φ平-φc ◼ 阳极极化：电极电位偏离平衡电位，电 位正移。 ηa ＝ φa -φ平

理论出化学实际中往往把电极在没有电流通过时的电位统称为静止电位（Φ静），把有电流通过时的电极电位（极化电位）与静止电位的差值称为极化值，用△β表示。A=Φ-Φ静注意：极化值与过电位之间的区别

◼ 实际中往往把电极在没有电流通过时的电 位统称为静止电位（静），把有电流通过 时的电极电位(极化电位)与静止电位的差 值称为极化值，用△表示。  =  − 静 注意：极化值与过电位之间的区别

理论出化学以Cu-Zn原电池为例：I=-0.7618VDSaltBridgeZn2+/Zn0zrK+=0.3419VO2+/CuCuCu2+AnodeCathode2e-+Zn2+Cu2++ 2e-Zncu假设在外电路接通前Cu电极和Zn电极均为标准状态，即：二者的电极电位为标准平衡电极电位

以Cu-Zn原电池为例： 假设在外电路接通前Cu电极和Zn电极均为标准 状态，即：二者的电极电位为标准平衡电极电位

理论出化学当外电路接通后，由于电流流过电极，Cu电极和Zn电极的电位将偏离其平衡电极电位，即发生极化现象。Cu电极：正极，还原反应（阴极反应），电位变负（减小），发生阴极极化；Zn电极：负极，氧化反应（阳极反应），电位变正（增加），发生阳极极化

◼ 当外电路接通后，由于电流流过电极，Cu电极和 Zn电极的电位将偏离其平衡电极电位，即发生极 化现象。 Cu电极：正极，还原反应（阴极反应），电位变负 (减小)，发生阴极极化; Zn电极：负极，氧化反应（阳极反应），电位变正 (增加)，发生阳极极化

理论山化学极化产生的原因二、电流流过电极时，产生一对矛盾作用■极化作用一电子的流动在电极表面积累电荷，使电极电位偏离平衡状态；去极化作用一电极反应吸收电子运动传递的电荷，使电极电位恢复平衡状态

二、极化产生的原因 电流流过电极时，产生一对矛盾作用： ◼ 极化作用—电子的流动在电极表面积累电 荷，使电极电位偏离平衡状态； ◼ 去极化作用—电极反应吸收电子运动传递 的电荷，使电极电位恢复平衡状态

理论山化学电极极化现象是极化与去极化两种矛盾作用的综合结果。实质：电极反应速度跟不上电子运动速度，而造成的电荷在界面的积累。即产生电极极化现象的内在原因是：电子运动速度与电极反应速度之间的矛盾

电极极化现象是极化与去极化两种矛 盾作用的综合结果。 实质：电极反应速度跟不上电子运动速 度，而造成的电荷在界面的积累。 即产生电极极化现象的内在原因是： 电子运动速度与电极反应速度之间的矛盾