北京大学药学院：《物理化学 Physical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 电化学（5.8）浓差电池

全国高等医药教材建设委员会 卫生部规划教村物理化学第6版 第八浓基电鸿 g As g KCI AgCl KCI

AgCl Ag KCl Hg Hg2Cl2 KCl 第八节 浓差电池

化学电池 凡是电池中物质的总变化涉及的是一化学反应,称 之为化学电池。 1.无液接的化学电池 Pt|H2(p°)HCI(a=1)Cl2(p°)Pt 电池反应:H2(p°)+Cl2(p°)—HCI(a=1) 2.用盐桥消除液接界的化学电池 n(s) Zn2+(a,)lIFe+(a2z), Fe2+ (a3)Pt 电池反应: Zn(s)+2Fe3+(a2)—)Zn2+(a1)+Fe2+(a3) 人氏卫出砝

一、化学电池 Zn（s）| Zn2+（a1）‖Fe3+（a2），Fe2+（a3）| Pt 凡是电池中物质的总变化涉及的是一化学反应，称 之为化学电池。 1. 无液接的化学电池 2. 用盐桥消除液接界的化学电池 Zn（s）+ 2Fe3+（a2）⎯→ Zn2+（a1）+ Fe2+（a3） Pt|H2（p ）|HCl（a=1）|Cl2（p ）|Pt 电池反应：H2（p ）+ Cl2（p ）⎯→ HCl（a=1） 电池反应：

二、浓差电池 凡是电池中物质变化的净作用仅仅是由高浓度向低浓 度的扩散,则称之为浓差电池 浓差电池的标准电动势E°=0 组成电池的两个电极液种类或活度相同,而两个电 极的活度或逸度不同(如汞齐电极、气体电极)而组成 的电池,称为单液浓差电池;电极相同,电极反应相同, 只是电极液的浓度(或活度)不同,称为双液浓差电池。 人氏卫出砝

二、浓差电池 凡是电池中物质变化的净作用仅仅是由高浓度向低浓 度的扩散，则称之为浓差电池。 组成电池的两个电极液种类或活度相同，而两个电 极的活度或逸度不同（如汞齐电极、气体电极）而组成 的电池，称为单液浓差电池；电极相同，电极反应相同， 只是电极液的浓度（或活度）不同，称为双液浓差电池。 浓差电池的标准电动势E =0

二、浓差电池 电铭 (-)单液浓差电池 例如,气体电极组成的浓差电池: Pt H2(pi)HCI(m)H2(p2)I 电极反应 负极反应H2(p1)->2H+(m)+2e 正极反应2H+(m)+2e--)H2(p2) 总变化 E RT P,p RT pup 2FD1p°2Fp2p 人氏卫出砝

二、浓差电池 （一）单液浓差电池 Pt｜H2（p1）｜HCl（m）｜H2（p2）｜Pt 例如，气体电极组成的浓差电池： 电极反应 负极反应 H2（p1）⎯→ 2H+（m）+ 2e− 正极反应 2H+（m）+ 2e− ⎯→ H2（p2） 总变化 H2（p1）⎯→ H2（p2） p /p p /p F RT p /p p /p F RT E 2 1 1 2 ln 2 ln 2 = − =

二、浓差电池 电铭 (二)双液浓差电池 例如,硝酸银浓差电池: Ag(s)AgNO3(a,)AgNO3(a,)Ag(s) 电极反应 负极反应Ag(s)Ag+(a1)+ 正极反应Ag+(a2)+e-Ag(s) 总变化 Ag+(a2)—)Ag(a1) Es、RT,aRT22 人氏卫出砝

二、浓差电池 （二）双液浓差电池 例如，硝酸银浓差电池: Ag（s）｜AgNO3（a1）‖AgNO3（a2）｜Ag（s） 总变化 电极反应 负极反应 Ag（s） ⎯→ Ag+（a1）+ e− 正极反应 Ag+（a2）+ e− ⎯→ Ag（s） Ag+（a2）⎯→ Ag+（a1） 1 2 2 1 ln ln a a F RT a a F RT E = − =

二、浓差电池 电铭 (三)双联浓差电池 两个相同的电池申接在一起,构成双联浓差电池,可 消除液接电势。例如: Pt H,(pe)I HCI(a)I AgCI(s)| Ag(s)--Ag (s)I AgCI()I HCI(a)I H2(p )Pt 左电池反应H2(p2)+AgCl(s)>Ag(s)+HCl(a1) RT 左 Agcl/A g H/H2 右电池反应Ag(s)+HCl(n2)—H2(p)+AgCI(s) RT 右 H/H2- Agcl/A F 总反应HCl(a2)—HCI(a1) RT E=E左+B右F“G人氏卫*依么 n

二、浓差电池 （三）双联浓差电池 两个相同的电池串接在一起，构成双联浓差电池，可 消除液接电势。例如： Pt∣H2（p ）∣HCl（a1）∣AgCl（s）∣Ag（s）——Ag （s）∣AgCl（s）∣HCl（a2）∣H2（p ）∣Pt 左电池反应 H2（p ）+ AgCl（s）⎯→ Ag（s） + HCl（a1） AgCl/Ag H / H 1 ( ) ln 2 a F RT E左 =  − + − 右电池反应 Ag（s） + HCl（a2）⎯→ H2（p ）+ AgCl（s） H / H AgCl/Ag 2 ( ) ln 2 a F RT E右 =  + − + 总反应 HCl（a2）⎯→ HCl（a1） 1 2 总 左 右 ln a a F RT E = E + E =

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