【正文】 E(Ox|Red) pH圖 應(yīng)用于： 1. 離子分離， 2. 濕法冶金， 3. 金屬防腐及解決水溶液中發(fā)生的一系列氧化還原反應(yīng)及平衡問(wèn)題。 電勢(shì) pH圖的應(yīng)用 從電勢(shì) pH圖可以清楚地看出各組分生成的條件及穩(wěn)定存在的范圍 。 因?yàn)樗硎镜氖请姌O反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的狀態(tài) ， 所以電勢(shì) pH圖也稱為電化學(xué)平衡圖 。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 已知 Ag+│Ag 和 Cl│AgCl(s),Ag 電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電位分別是 和 ， 請(qǐng)計(jì)算 298K 下 ， (1) AgCl(s) 在水中的溶解度； ( 2 ) 德拜－休克爾公式計(jì)算 AgCl(s) 在 KNO3溶液中的溶解度 . 已知 A = () 例 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 (1) 設(shè)計(jì)電池： Ag│AgCl(s)│Cl ‖ Ag+│Ag 電池反應(yīng)： Ag+ + Cl ─→ AgCl logKa = E$/ Ka = 109 Ksp = 1/Ka = 1010 S = (Ksp)1/2 = 105 解： ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 (2) logγ177。 = (│Z+│2 I1/2)/(1+ I1/2) I = mol/kg ∴ γ177。 = a(Ag+)a(Cl ) = Ksp = [m(Ag+)/m$ γ 177。 ]2 Ksp/(γ177。 )2 = 1010 S = 105 mol/kg ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 * 生物電化學(xué) ?電化學(xué)勢(shì) ?金屬與溶液間的電勢(shì)差 ?膜電勢(shì) ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 （ 1） 電化學(xué)勢(shì) (Electrochemical Potential) 將 ze電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入實(shí)物相內(nèi)，所作功可分為三部分： 104 cm處，克服外電勢(shì)作功。 W1=zeΨ 104cm處移入體相內(nèi)部，克服表面電勢(shì)作功。 W2=zeΧ ，即克服化學(xué)勢(shì)作功。 W3=μ ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 （ 1） 電化學(xué)勢(shì) (Electrochemical Potential) (? ? ? ? ? ? ?? （電化學(xué)勢(shì)）對(duì)帶電體系，用電化學(xué)勢(shì)判斷自動(dòng)變化方向。 W ze ze? ? ?? ? ?總功 ( )ze ???? 電功 （化學(xué)功）?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 金屬與溶液間的電勢(shì)差 例如： 銀電極 Ag+|Ag(s) 電極反應(yīng)： Ag++e→Ag(s) 達(dá)到平衡時(shí)雙方電化學(xué)勢(shì)相等 水溶液 在金屬上 +A g e A ga q e M A gAg( a q ) ( M ) ( M )( ) ( ) ( M )zze z ze? ? ?? ? ? ? ?? ??? ? ? ?通過(guò) 1 mol電量， e=F， z=1， 電子帶負(fù)電，所以用減號(hào)。 AgAg ( M ) ( M )?? ?因?yàn)榻饘俨粠щ姡? 所以 ， a q e M A gAg( ) ( ) ( M )FF? ? ? ? ?? ? ? ? ??上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 金屬與溶液間的電勢(shì)差 e A gA g A g1 ( a q ) ( M ) ( M ) l n RT aFF?? ??????? ? ? ???? $M a q? ? ?? ? ?e A gAg1 ( a q ) ( M ) ( M )F ? ? ????? ? ???A g A g A glnR T a??? ? ???$這就是能斯特方程。Ag lnRT aF? ?? ? ?$?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 （ 2） 膜電勢(shì) 在膜兩邊由于某離子濃度不等可產(chǎn)生電勢(shì)差，這就是膜電勢(shì)。 K [ K ] [ K ]??????? 外內(nèi)KKKK( ) ( ) 1 m ol K , 1, ( ) ( ) ( ) ( )z e FFF? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??????? ? ?? ? ?A g | A gCl |KCl | | K Cl |A gCl | A g??內(nèi)液 ┊外液達(dá)滲透平衡時(shí) ， 在內(nèi)外的電化學(xué)勢(shì)相等 。 K??上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 （ 2） 膜電勢(shì) KK( ) ( ) ( )[ ( ) ( ) ] /E,F? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ???膜 醫(yī)學(xué)上，膜電勢(shì)習(xí)慣用負(fù)值表示。維持了細(xì)胞膜內(nèi)外的電勢(shì)差，就維持了生命。 K K KKK()ln()lnaRTERT aFa????? ? ??????膜$?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 燃料電池簡(jiǎn)介 燃料電池是一種將氫和氧的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的裝臵 。 這種裝臵的最大特點(diǎn)是由于反應(yīng)過(guò)程中不涉及到燃燒 ， 因此其能量轉(zhuǎn)換效率不受 卡諾循環(huán) 的限制 ， 其能量轉(zhuǎn)換率高達(dá) 60%－ 80%， 實(shí)際使用效率則是普通內(nèi)燃機(jī)的 2－ 3倍 。另外 ， 它還具有燃料多樣化 、 排氣干凈 、 噪音低 、對(duì)環(huán)境污染小 、 可靠性及維修性好等優(yōu)點(diǎn) 。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 燃料電池簡(jiǎn)介 氫氧燃料電池裝臵從本質(zhì)上說(shuō)是水電解的一個(gè) 逆 裝臵。電解水過(guò)程中，通過(guò)外加電源將水電解，產(chǎn)生氫和氧；而在燃料電池中，則是氫和氧通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)生成水，并釋放出電能。燃料電池的工作原理與普通電化學(xué)電池相類似，然而從實(shí)際應(yīng)用來(lái)考慮，兩者存在著較大的差別。普通電池是將化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)中，當(dāng)電池工作時(shí)，這些有限的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，將儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，直至這些化學(xué)物質(zhì)全部發(fā)生反應(yīng)。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 燃料電池簡(jiǎn)介 對(duì)于原電池而言，電池所放出的能量取決于電池中儲(chǔ)存的化學(xué)物質(zhì)量，對(duì)于可充電電池而言，則可以通過(guò)外部電源進(jìn)行充電，使電池工作時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行，得到新的活性化學(xué)物質(zhì)，電池可重新工作。因此實(shí)際上普通電池只是一個(gè)有限的電能輸出和儲(chǔ)存裝臵。而燃料電池則不同，參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，氫和氧，分別由燃料電池外部的單獨(dú)儲(chǔ)存系統(tǒng)提供，因而只要能保證氫氧反應(yīng)物的供給，燃料電池就可以連續(xù)不斷地產(chǎn)生電能，從這個(gè)意義上說(shuō)，燃料電池是一個(gè)氫氧發(fā)電裝臵。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 燃料電池簡(jiǎn)介 按電解質(zhì)劃分，燃料電池大致上可分為五類： ?堿性燃料電池（ AFC）； ?磷酸型燃料電池（ PAFC）； ?固體氧化物燃料電池（ SOFC）； ?熔融碳酸鹽燃料電池（ MCFC）； ?質(zhì)子交換膜燃料電池（ PEMFC）。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 能斯特 (Nernst W H , 1864 ? 1941) 德國(guó)化學(xué)家和物理學(xué)家 。 曾在奧斯特瓦爾德指導(dǎo)下學(xué)習(xí)和工作 。 1886年獲博士學(xué)位 ， 后在多所大學(xué)執(zhí)教 。 從 1905年起一直在柏林大學(xué)執(zhí)教 ， 并曾任該校原子物理研究所所長(zhǎng) 。 能斯特 (Nernst W H) 1932年被選為美國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員 。 后受納粹政權(quán)迫害 ， 1933年退休 ， 在農(nóng)村渡過(guò)了晚年 。 他主要從事電化學(xué) 、 熱力學(xué)和光化學(xué)方面的研究 。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 能斯特 (Nernst W H) ?1889年引入了溶度積這一重要概念 ， 用以解釋沉淀平衡 。同年提出了電極電勢(shì)和溶液濃度的關(guān)系式 ， 即著名的能斯特公式 。 ?1906年提出了熱定理 （ 即熱力學(xué)第三定律 ） ， 有效地解決了計(jì)算平衡常數(shù)的許多問(wèn)題 ， 并斷言絕對(duì)零度不可能達(dá)到。 ?1918年他提出了光化學(xué)的鏈反應(yīng)理論 ， 用以解釋氯化氫的光化學(xué)合成反應(yīng) 。 能斯特因研究熱化學(xué) ， 提出熱力學(xué)第三定律的而獲 1920年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。 ?他一生著書(shū) 14本 ， 最著名的為 《 理論化學(xué) 》 （ 1985） 。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/2/13 黃子卿 .電解質(zhì)溶液理論導(dǎo)論 .修訂版 .北京：科學(xué)出版社， 1983 張挺芳，陸嘉星 .電解質(zhì)溶液 .上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 1991 楊文治 .電化學(xué)基礎(chǔ) .北京 :北京大學(xué)出版社 ,1981 陸兆鍔 .電極過(guò)程原理和應(yīng)用 .北京 :高等教育出版社 ,1992 沈慕昭 .電化學(xué)基本理論及其應(yīng)用 .北京 :北京師范大學(xué)出版社 ,1987 Bockris J O’M, Reddy A K N. Modern Electrochemistry. New York: Plenum Press,1970 Bockris J O’ M, Khan S U M. Surface Electrochemistry. A Molecular Level Appeoach. New York: Plenum Press,1993 參考文獻(xiàn)