《物理化学》课程教学资源：第七章 电化学

第七章 电化学

第七章 电 化 学

原电池 研究内容:原电池热力学的有关问题 575可逆电池及其电动势的测定 1.原电池 利用两个电极反应使自发过程进行 并获得电能的装置。 负极阳极):失去电子的氧化反应 正极(阴极):得电子的还原反应

原电池 研究内容：原电池热力学的有关问题 §7.5 可逆电池及其电动势的测定 1. 原电池 利用两个电极反应使自发过程进行 并获得电能的装置。 负极(阳极): 失去电子的氧化反应 正极(阴极): 得电子的还原反应

铜导线③m2→mn Cu2++2e→Cu2+ 多+原电池的电动势 孔 隔 通过电池 ZnSO板国CuO4的电流趋 1mol. 1mo于零的情 g kg1况下两极 之间的 电势差

多 + 孔 隔 ZnSO4 板 1mol kg-1 CuSO4 1mol kg-1 铜导线 Zn - 2e – Zn2+ Cu2+ + 2e – Cu2+ 通过电池 的电流趋 于零的情 况下两极 之间的 电势差 原电池的电动势：

Cu-Zn原电池 伏特计 1100 电子流 盐桥 负极 KNO(aq 正极 C 1.00mol/LZn(NO3(aq) 00mol/LCu(NO3)(aq)

Cu – Zn 原电池

电池的书写 左边:负极(阳极) 右边:正极(阴极) 从左到右:依次排列各个相的组成 及相态(g、厶s) 相与相之间的界面 可混液相之间的接界 已加入盐桥而液体接界电势 已经消除后液体之间的接界

电池的书写： 左边：负极(阳极) 右边：正极(阴极) 从左到右：依次排列各个相的组成 及相态（g、l、s） ： 相与相之间的界面 ： 可混液相之间的接界 ：已加入盐桥而液体接界电势 已经消除后液体之间的接界

如:丹尼尔电池 Zn Znso(1molkg -1) CuSOA CU (1mo·kg-) 热力学研究的电池必须为可逆电池 可逆电池具备条件 电流充、放电时进行的任何反应与过程 必须是可逆的。 即原电池及电解池的化学反应应互为逆 反应。此外电池中进行的其它过程也必 须是可逆的

可逆电池 具备条件： 电流充、放电时进行的任何反应与过程 必须是可逆的。 如：丹尼尔电池 Zn  ZnSO4 (1molkg -1 ) CuSO4 (1mo kg -1 )  Cu • 热力学研究的电池必须为可逆电池 即原电池及电解池的化学反应应互为逆 反应。此外电池中进行的其它过程也必 须是可逆的

B1: Pt H2(p HCI(b)lAgCI(S)JAg ee 氢电极(负极) + l/2H2()一H(b)+e 银氯化银电极正极 g t AgCl AgCl(s)+e-Ag+CI(b) (S) 原电池反应为 1/2H2(p)+AgCI(s)-> H2 Hf HCI CH Ag+H*(b)+ Cr(b) 岁溶液

H+ H2 Pt， H2 HCl 溶液 Cl￾Pt  H2 例1： (p)  HCl(b)  AgCl(s)  Ag 氢电极(负极)： 1/2H2 (p) H+ (b)+e - 银-氯化银电极(正极): I e - e - • + • Ag + AgCl (s) AgCl(s)+e - Ag+Cl- (b) 原电池反应为: 1/2H2 (p) + AgCl(s) Ag + H+ (b) + Cl- (b)

+氧电极阴极) H(b)+e→12H2(p) 银氯化银电极阳极) Ag+C(b)→AgCl(s)+e Ag+ AgCl 电解池反应为: (S Ag+H(b)+C(b)一 1/2H2(P)+AgCI(S) H回两者反互为迎反应

I 氢电极(阴极)： 1/2H2 H (p) + (b)+e - 银-氯化银电极(阳极): Ag+Cl- (b) AgCl(s)+e - 电解池反应为: 1/2H2 (p)+AgCl(s) Ag+H+ (b)+Cl- (b) H+ H2 Pt， H2 HCl 溶液 Cl- + Ag + AgCl (s) e - e - • • 两者反应互为逆反应

铅蓄电池

铅 蓄 电 池

例2:Zn|HC(aq) AgCI Ag可逆 原电池 Zn-2e-m2+电池 + 2AgCl+ 2e"Ag+2CI(a) 原电池反应 Zn+2AgCI-Zn+(a)+Ag+2Cl(a) 电解池:阴极:H+2e一H2 阳极:Ag+2CI(a)-2AgCl+2e 电解池反应 ●2H(a)+2Cl(a)+2Ag→H2+2AgCI

例2：Zn | HCl(aq) | AgCl | Ag 原电池： Zn - 2e - Zn2+ 2AgCl + 2e - Ag+2Cl- (a) 原电池反应： • Zn+2AgCl Zn2+(a)+Ag+2Cl- (a) 电解池： H++2e - H2 Ag+2Cl- (a) 2AgCl + 2e - 电解池反应： - : + ： 阴极: 阳极： • 2H+ (a)+2Cl- (a)+2Ag H2+2AgCl 非可逆 电池