電化學(xué)-4電池電動(dòng)勢(shì)(編輯修改稿)
2025-02-12 19:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (KCl) K+ K+ Cl Cl El,2≈0 (且二者反號(hào) ) ∴ El,1 ＋ El,2 ≈0 一般在 2 mV以下 ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 化學(xué)電池 ──凡電池中物質(zhì)變化為 化學(xué)反應(yīng) 者稱(chēng)為化學(xué)電池 濃差電池 ──凡電池中物質(zhì)變化為 濃度變化 者稱(chēng)為濃差電池 電池 化學(xué)電池 濃差電池 單液濃差電池 (電極濃差電池 ) 雙液濃差電池 單液化學(xué)電池 雙液化學(xué)電池 (四）濃差電池 ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 單液化學(xué)電池 例如 (1) Cd(s) | CdSO4(a?) | Hg2SO4Hg(l) (2) (Pt)H2(p1) | HCl(a?) | Cl2(p2)(Pt) (2)電池反應(yīng)： 1/2H2(p1)+1/2Cl2(p2) = HCl(a?) 2/12/1222lnClH aaanFRTEE ??= ? 22 HCl ?? ?=2/122/112)/()/(ln)(22 ???? ??ppppanFRTHCl???=??? ??pppmmnFRTCl /)()/(ln2/121222??=?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 雙液化學(xué)電池 例如 (1) Hg(l)Hg2Cl2(s) |HCl(a?)||AgNO3(a+) |Ag(s) (2) Zn(s) |ZnCl2(a+1) ||CdSO4(a+2) | Cd(s) (2)電池反應(yīng)： Zn(s)+Cd2+(a+2) = Zn2+(a+1)+Cd(s) 21ln2)(????=aaFRTEZnCd?? ??2211ln2)(??????=mmFRTZnCd ???? ?? 設(shè) ?+= ?－ = ?? 2211ln2)(???????mmFRTEZnCd ???? ???上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 單液濃差電池（電極濃差電池） 例如 (1) Cd(Hg)(a1)|CdSO4(b)|Cd(Hg)(a2) (2) (Pt)H2(p1)|HCl(b)|H2(p2)(Pt) (2)電池反應(yīng)： () H2(p1) –2e?2H+ (+) 2H++2e?H2(p2) H2(p1)?H2(p2) 21ln2 ppFRTE =?=?? ??要使 E0，須 p1p2，即電池反應(yīng)的方向?yàn)椋焊邼舛??低濃度。從上式看出： E與 ?y , b無(wú)關(guān)，只與電極上的濃度有關(guān)。 ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 雙液濃差電池 例如 Ag(s)|Ag+(a1)||Ag+(a2)|Ag(s) 電池反應(yīng)： (－ )Ag(s)e ?Ag+(a1) (＋ )Ag+(a2)+e ?Ag(s) Ag+(a2)?Ag+(a1) 當(dāng) a2a1, E0 , 設(shè) ?+= ?－ = ?? 12lnaaFRTE =?=?? ?? 1 1 2 2 ln b b F RT ? ? = 1 1 2 2 ln b b F RT E 177。 177。 ? ? ? ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 雙聯(lián)濃差電池 (Pt)H2(py )| HCl(a1) || HCl(a2)| H2(py )(Pt) 電池反應(yīng)： HCl(a2) ? HCl(a1) E的求算式中沒(méi)有 ai， ?i，無(wú)須作近似處理。 112212 ln2ln2mmFRTaaFRTE???? ==??例： (Pt)H2(py )|HCl(a1)|AgClAg ?AgAgCl|HCl(a2) |H2(py )(Pt) ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 ? 電池與反應(yīng)的互譯： 電池 反應(yīng) ? 由反應(yīng)設(shè)計(jì)電池的一般步驟 (1) 尋找陽(yáng)極和陰極 (即 oxidation and reduction) (2) 復(fù)核。 167。 712 電池設(shè)計(jì) ? 設(shè)計(jì)電池的原則與方法 ? 只有熱力學(xué)可能的過(guò)程才能設(shè)計(jì)成原電池。 ? 設(shè)計(jì)方法如下： ? ， 被氧化的選作陽(yáng)極 ,被還原的選作陰極； ? 價(jià)態(tài)不改變，有難溶化合物存在，補(bǔ)齊第二類(lèi)電極；氫氧電極，注意體系 pH值 ? ； ? （單、雙液）； ? ，利用與總反應(yīng)的關(guān)系求出另一電極。 ? 5. 設(shè)計(jì)完成，寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)加以驗(yàn)證。不能改變給定的反應(yīng) ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 H2 + Cl2 → 2HCl(aq) ox re ∴ Pt| H2 |HCl(aq)| Cl2 |Pt 例 1： Zn + 2Cu2+ → Zn2+ + 2Cu+ ox re ∴ Zn|Zn2+ ||Cu2+, Cu+ |Pt 例 2： ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 例 3 AgCl(s) + I → AgI(s) + Cl 各元素均無(wú)價(jià)數(shù)變化。但下面反應(yīng)與該反應(yīng)等價(jià)： AgCl(s) + I + Ag(s) → AgI(s) + Cl + Ag(s) ox re ∴ Ag| AgI | I || Cl | AgCl |Ag 例 4 H2O → H+ + OH H2O + 1/2H2(p) → H+ + OH + 1/2H2(p) ox re ∴ Pt| H2(p) |H+||OH | H2(p) |Pt 小結(jié) ：如何尋找陽(yáng)極和陰極？ ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 課堂作業(yè)：請(qǐng)跟據(jù)如下反應(yīng)設(shè)計(jì)可逆電池 ? :Zn+Cu2+?Cu+Zn2+ ? : Zn+2AgCl(s)?2Ag+Zn2++2Cl ? : Ag++Cl ?AgCl(s) ? : 2Ag+Cl2?2AgCl(s) ? : 2Ag+Cl2?Ag++Cl ? : H++OH ?H2O ? : H2(P1)? H2(P2) ? : Ag+(a1)?Ag+(a2) ? : Pb+PbO2+2H2SO4?2PbSO4+2H2O ? 10. H2(g)+1/2 O2(g) ? H2O ? 11. Agcl(s)+I(a1) ? AgI+Cl(a2) ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 ? : Zn+2AgCl(s)?2Ag+Zn2++2Cl ? 陽(yáng)極： Zn?Zn2+ +2e ? 陰極： 2AgCl(s)+2e?2Ag+2Cl ? 電池為： Zn|Zn2+ ‖ Cl|AgCl(s)|Ag（雙液 電池 ） ? : Ag++Cl ?AgCl(s) ? 陽(yáng)極： Ag+Cl?AgCl(s)+e ? 陰極： Ag++e?Ag ? 電池為： Ag|AgCl(s)|Cl ‖ Ag+|Ag （雙液 電池 ） ? : 2Ag+Cl2?2AgCl(s) ? 陽(yáng)極： Ag+Cl?AgCl(s)+e ? 陰極： +e ? Cl ? 電池為： Ag|AgCl(s)|Cl|Cl2|Pt （單液 電池 ） ? : 2Ag+Cl2?Ag++Cl ? 陽(yáng)極： Ag?Ag++e ? 陰極： +e?Cl ? 電池為： Ag| Ag+ ‖ Cl|Cl2|Pt （雙液 電池 ） ?上一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 ?下一內(nèi)容 2022/2/13 ? : H++OH ?H2O ? 陽(yáng)極： +OH?H2O+e ? 陰極： H++e? ? 電池為： Pt|H2(P)|OH ‖ H+|H2(P)|Pt (雙液 電池 ) ? : H2(P1)? H2(P2) ? 陽(yáng)極： H2(P1) ?2H++2e ? 陰極： 2H++2e?H2(P2) ? 電池為： Pt|H2(P1)|H+|H2(P2)|Pt （ 單 液 電池 ） ? : Ag+(a1)?Ag+(a2) ? 陽(yáng)極： Ag?Ag+(a1) +e ? 陰極： Ag+(a2)+e?Ag ? 電池為： Ag| Ag+(a2) ‖ Ag+(a1)|Ag （雙液 電池 ） ? : Pb+PbO2
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