《工程化学》课程教学资源_2019课件_05电化学原理及其应用

第五章 电化学原理及其应用

电化学 研究电能和化学能之间相互转化以 及转化过程中有关现象的科学。 电化学反应可分为两类： -类是利用自发氧化还原反应（△G0)得以发生，外界必须对体系作 功（电解）

5.1原电池 5.1.1原电池 氧化还原反应是电子转移的反应，同一溶液内的氧化还 原反应过程，电子转移时无定向运动，不产生电流，如 Zn+CuSO (aq)=ZnSO,(aq)+Cu 但若选择适当的电极，组装为“原电池”。将两边电解 质溶液用盐桥连接起来，就能保证电流通路，使转移的 电子定向运动→产生电流。 原电池：是借助氧化还原反应将化学能→电能的装置

1.装置中发生的反应： 检流计 e Zn极（负极）：（氧化反应） 盐桥 Zn(s)-2e Zn2+ Zn Cu极（正极）：（还原反应） Cu2++2e=Cu(s)） Zn→Z2+2e Cu2++2e-Cu 原电池总反应： 图5-1锌铜原电池 Zn(s)+Cu2+=Zn2+Cu (s) Daniell电池 产生电流的原因：

工作状态的化学电池同时发生三个过程： 1)两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应 2)电子流过外电路 3)离子流过电解质溶液 2.盐桥（饱和KC1溶液+琼脂）的作用： 主要作为正、负离子通道，使两个“半电池”的溶 液都保持电中性. 小结： 负极()：电势低，电子流出，发生氧化反应（失电子） 正极(+)：电势高，电子流入，发生还原反应（得电子）·

3.原电池符号 原电池可用图式表示，例如铜一锌原电池可表示为： (-Zn(s)|ZnSO(m)Cuso(m2)|Cu(s)(+) 相界浓度或活度盐桥 可简化为（不严格）： (-Zn(s)|ZnSO4 Cuso4|Cu(s)(+) 在原电池图式中，采用如下规定： 习惯上，①负极在左，正极在右； ②溶液注明浓度，气体注明分压；

③其它按实际接触顺序从左向右依次排列出各个 相的组成及相态，用实垂线“”表示相与相之间 的界面，用双虚垂线“！”表示盐桥； ④若溶液中含两种离子参与反应，用”，”隔开， 并加上惰性电极

例：(-)(Pt),H2(1p9H+(1 mol-dm-3)1H Fe3+(1mol-dm-3),Fe2+(1 mol-dm-3)Pt (+ 负极：氧化半反应H2一2e=2H 正极：还原半反应Fe3++e=Fe2+ 总反应：H2+2Fe3+=2H+2Fe2+

原电池的表示方法 用"表示盐桥 负极写在左边 正极写在右边 浓度 (-）Zn|Zn2*(c)‖Cu2*(c2)lCu(+) “”表示相与相之间的界面

参与电极反应的其它物质也应写 入电池符号中 Crz0,2-(c),H(c2),Cr3+(c3)|Pt(+) (-)Pt,O2p)|H20,0H(c)