《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十章 电解与极化作用

G月 林2军 第十章 电解与极化作用 电解池 原电池 朗极曲线 阳极曲线 E品送-△E不可送 F送十△E不可 极 极 线 线 E 电位 电位 0

第十章 电解与极化作用

G 24军 第十章 电解与极化作用 §10.1分解电压 §10.2极化作用 §10.3电解时电极上的竞争反应 §10.4金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化 §10.5化学电源

第十章 电解与极化作用 §10.1 分解电压 §10.3 电解时电极上的竞争反应 §10.2 极化作用 §10.4 金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化 §10.5 化学电源

2火军 前面讨论的电极电势是在可逆发生电极反应时所具有 的电势，即电极上没有外电流通过时的电势p,称为 可逆电势，或热力学电势，平衡电极电势。如： =0 Agt+e =Ag Ag-e=Ag+ 两反应速率相等时 p8(Ag*1Ag)=0.799V

前面讨论的电极电势是在可逆发生电极反应时所具有 的电势，即电极上没有外电流通过时的电势r，称为 可逆电势，或热力学电势，平衡电极电势。如： Ag++e =Ag Ag – e = Ag+ 两反应速率相等时  y (Ag+ /Ag)=0.799V Ag + + + + + + + + I=0 Ag+

电他I放电：E>V 充电：加外加电压 图2军 ZnSO CuSO ZnSO CuSO Cu极电势高为正 Cu-2e->Cu2+ Cu极Cu2++2e→Cu Zn极Zn-2e→Zn2+ Zn2++2e-→Zn Cu2+Zn-→Cu+Zn2+ Zn2++Cu→Zn+Cu2+ 电解时所必须外加的最小电压，在数值上等于该 电解池作为可逆电池时的可逆电动势

Cu极电势高为正 Cu极 Cu2++2e → Cu Zn极 Zn − 2e → Zn2+ Cu2++Zn → Cu +Zn2+ 放电：E>V 充电：加外加电压V>E Cu − 2e →Cu2+ Zn2++2e → Zn Zn2++Cu → Zn+Cu2+ 电池Ⅰ Zn Cu ZnSO4 CuSO4 A V Zn Cu ZnSO4 CuSO4 A V 电解时所必须外加的最小电压，在数值上等于该 电解池作为可逆电池时的可逆电动势

2火军 RDARSO OF TPORNOIOGY §10.1分解电压 1.理论分解电压定义 2.分解电压的测定 3.实际分解电压

§10.1 分解电压 1. 理论分解电压定义 2. 分解电压的测定 3. 实际分解电压

1.理论分解电压定义 冰2 ASU O TPOFNOLOGY 使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必 须外加的最小电压，在数值上等于该电解池作为 可逆电池时的可逆电动势 E(理论分解)=E(可逆)

使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必 须外加的最小电压，在数值上等于该电解池作为 可逆电池时的可逆电动势 E E ( ) ( ) 理论分解 = 可逆 1. 理论分解电压定义

2.分解电压的测定 林2军 AASO OF TFOINOIOG 使用Pt电极电解HC, 电源 加入中性盐用来导电，实 验装置如图所示。 逐渐增加外加电压， 由安培计G和伏特计V分别 测定线路中的电流强度/ 阳极 阴极 和电压E,画出I-E曲线。 分解电压的测定

2. 分解电压的测定 使用Pt电极电解HCl， 加入中性盐用来导电，实 验装置如图所示。 逐渐增加外加电压， 由安培计G和伏特计V分别 测定线路中的电流强度I 和电压E，画出I-E曲线。 电源 分解电压的测定 阳极 Pt 阴极 V G

2.分解电压的测定 冰2 SU OF IPONOIOGY 电解池 阴极：2H*(a)+2e→H(g,p)电 阳极：2CI(ao)→Cl,(g,p)+2e 流 2HCI(anc)>H2(g,p)+Cl(g,p) 3 。外加电压很小时，几乎无 电流通过，阴、阳极上无 H2(g)和C2(g)放出。 。随着E的增大，电极表面 电压E 产生少量氢气和氯气，但压 测定分解电压时的电流一电压曲线 力低于大气压，无法逸出

外加电压很小时，几乎无 电流通过，阴、阳极上无 H2 (g) 和Cl2 (g)放出。 随着E的增大，电极表面 产生少量氢气和氯气，但压 力低于大气压，无法逸出。 电 流 I 电压E 1 2 3 测定分解电压时的电流-电压曲线 2. 分解电压的测定 2 2 ( ) 2 ( , ) H H a e H g p + + − 阴极： + →2 2 ( ) ( , ) 2 Cl Cl a Cl g p e − 阳极： − − → + 2 2 2 ( ) ( , ) ( , ) HCl a H g p Cl g p HCl → + 电解池

2.分解电压的测定 2火军 AASO OF TFOINOIOG 电源 原电池 t 负极：H,(g,p)-2e→2H+(a) 正极：C,(g,p)+2e→2CI(aor) H,(8,p)+Cl(g,p)->2HCl(anc) 。所产生的氢气和氯气构成 阳极 阴极 了原电池，产生了与外加电 Ck H2 压方向相反的反电动势E。 原电池： 原电池： 正极 负极 分解电压的测定

2. 分解电压的测定 电源 分解电压的测定 阳极 Pt 阴极 V G 所产生的氢气和氯气构成 了原电池，产生了与外加电 压方向相反的反电动势Eb。 2 ( , ) 2 2 ( ) H H g p e H a + − + 负极： − → 2 ( , ) 2 2 ( ) Cl Cl g p e Cl a − − − 正极： + → 原电池 2 2 ( , ) ( , ) 2 ( ) H g p Cl g p HCl aHCl + → Cl2 H2 原电池： 正极 原电池： 负极

2.分解电压的测定 冰2 ASU O TFONOLOGY 。外加电压必须克服E,继续 增加电压，有少许增加，如 图中1-2段 电 流 。当外压增至23段，氢气和 氯气的压力等于大气压力， 3 呈气泡逸出，反电动势达极 大值Eb,max° Q再增加电压，使I迅速增加。 将直线外延至I=0处，得E(分 E分解 电压E 解)值，这是使电解池不断工作 测定分解电压时的电流一电压曲线 所必需外加的最小电压，称为 分解电压

当外压增至2-3段，氢气和 氯气的压力等于大气压力， 呈气泡逸出，反电动势达极 大值 Eb,max。 再增加电压，使I 迅速增加。 将直线外延至I = 0 处，得E(分 解)值，这是使电解池不断工作 所必需外加的最小电压，称为 分解电压。 E I 电压E 1 2 3 测定分解电压时的电流-电压曲线 2. 分解电压的测定 外加电压必须克服Eb，继续 增加电压，I 有少许增加，如 图中1-2段