【正文】 500s,求此電解池在工作過程中可以析出多少克銅？解：由法拉第定律知，析出銅的物質(zhì)的量為析出銅的品質(zhì)為82 ，測得1102的溶液的電阻為138Ω，該電導(dǎo)池充滿1102KCl溶液時測得其電阻為163Ω。，1 Sm1,求電導(dǎo)池常數(shù)及1102的溶液的。解：由式（612），得 由式（611），得83 由鹽酸、醋酸鈉及氯化鈉的極限摩爾電導(dǎo)率、]求弱電解質(zhì)醋酸的極限摩爾電導(dǎo)率。解：由離子獨立運動規(guī)律知將、具體數(shù)值代入上式即可得到所需結(jié)果。84 ，104Sm1,104Sm1。試求。解：查表并由式（613）計算得將所得已知數(shù)據(jù)代入式（620），得由，得 第9章 電池的電動勢與極化現(xiàn)象一、重要概念可逆電池，電池的電動勢，電池反應(yīng)的寫法，分解電壓，標(biāo)準(zhǔn)電極電位、電極的類型、析出電位，電極極化，二、重要定律與公式1．電池?zé)崃W(xué) p 2． 能斯特方程 q 當(dāng)T=，3．電極電勢：規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極 H+(a H+=1) | H2(p?) | Pt 電勢為0。 對于還原反應(yīng)：　氧化態(tài)+ z e → 還原態(tài) 電極電勢 電池的電動勢 4. 電池的寫法(1) 正、負(fù)極由左至右排列，左負(fù)（陽極失電子），右正（陰極得電子）。(2) 以化學(xué)式表示電池中各種物質(zhì)的組成，并用s、l、g表示物質(zhì)所處的狀態(tài)。當(dāng)物質(zhì)是氣體時，還應(yīng)標(biāo)出其壓力的大小，當(dāng)物質(zhì)為溶液時，應(yīng)當(dāng)標(biāo)出它們的濃度或活度。(3) 單垂線“|”表示相界面（有時也用逗號表示），雙垂線“||”表示鹽橋。(4) 氣體作為電極，必須依賴不與氣體及電池內(nèi)電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)的第二類導(dǎo)體與外界進(jìn)行電子的傳遞。這類導(dǎo)體稱為惰性導(dǎo)體，包括惰性金屬和石墨。但習(xí)慣上可以不把它們標(biāo)出。 三、關(guān)鍵的計算題類型1．給出電池，寫出電極反應(yīng)及計算電池反應(yīng)熱力學(xué)基本函數(shù)。這一類型相對容易。2．給出反應(yīng)，設(shè)計電池并計算電池反應(yīng)熱力學(xué)基本函數(shù)。3. 給出二個反應(yīng)的基本量或若干個電極的電極電池，求相關(guān)反應(yīng)的電動勢或熱力學(xué)量。 四、典型題示例91 電池 Pt | H2(100kPa) | H2SO4(kg1) | Hg2SO4(s) | Hg(l) | Pt ，已知該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢Eq=。 (1) 寫出正極、負(fù)極和電池的反應(yīng)式； (2) 計算298K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kq和吉布斯函數(shù)變DrGm；(3) 計算298K時，H2SO4(kg1)水溶液的活度a(H2SO4)、離子平均活度系數(shù)a177。及離子平均活度系數(shù)g177。 解：(1) 陽極：H2(100kPa) 174。 2H+( molkg1) ＋ 2e－ 陰極：Hg2SO4(s) + 2e－174。 2Hg(l) + SO42－( molkg1) 電池反應(yīng)：Hg2SO4(s) ＋ H2(100kPa) 174。 2Hg(l) ＋ H2SO4 ( molkg1) (2) Eq= φq(Hg2SO4|Hg) －φq(H2|H+) = Kq=exp(zFEq/RT)=exp(296500Cmol－1K－1298K) =1020 DrGm=－zFE =－296500Cmol1=－ Jmol－1=－mol－1 (3) E= Eq－()lg a(H2SO4)lg a(H2SO4) = 2(Eq E)/=2()/= a(H2SO4) =103 a177。= a(H2SO4) 1/3 =（103）1/3 = g177。 = a177。 / (m177。/ mq) =(41/3)= 92電池Pt | H2() | HCl(kg1) | Hg2Cl2(s) | Hg(s) 電動勢E與溫度T的關(guān)系為 E / V = ＋ T / K －10－6 ( T / K )2 （1）寫出正極、負(fù)極和電池的反應(yīng)式；（2）計算293K時該反應(yīng)的吉布斯函數(shù)變DrGm、熵變DrSm、焓變DrHm 以及電池恒溫可逆放電時該反應(yīng)的過程熱效應(yīng)Qr，m。 解：(1) 正極反應(yīng)： Hg2Cl2(s) ＋ 2e－ 2Hg(s) + 2Cl－ 負(fù)極反應(yīng)： H22H＋ ＋2 e－ 電池反應(yīng)： Hg2Cl2(s) ＋ H22Hg(s) ＋2Cl－ ＋ 2 H＋(2) 293K時電池的電動勢 E / V = + 293K / K ( 293K / K )2 = DrGm = －zFE =－2 96500C = － = mol1 DrSm = － (182。DrGm / 182。T)p = zF(182。E/ 182。T)p = zF ( － T / K ) VK1 = 296500Cmol1 ( 293K/ K ) VK1 = JK1mol1 DrHm =DrGm ＋TDrSm =－71720Jmol1 ＋ K1mol1 =－61450Jmol1 = mol1 Qr，m = TDrSm = 293K JK1mol1= 10270 Jmol1 = mol1第10章 液體的表面現(xiàn)象一、主要概念 分散度，比表面，表面與界面，表面張力與影響因素，表面功，比表面吉布斯函數(shù)，附加壓力，毛細(xì)現(xiàn)象，表面過剩，正吸附與負(fù)吸附，表面活性劑，臨界膠束濃度，表面活性劑的去污(潤濕變不潤濕，乳化)和助磨作用原理。二、主要公式1．比表面 或2．表面功與表面張力 d (1) 附加壓力拉普拉斯 (Laplace)方程: 或 (2) 毛細(xì)現(xiàn)象公式: (3) 彎曲液面的飽和蒸氣壓開爾文公式： 4．溶液表面的吸附 吉布斯等溫吸附方程 當(dāng)時，即溶質(zhì)的濃度增加，溶液的表面張力隨之增大時，溶液的表面吸附量為負(fù)，溶質(zhì)在表面層的濃度小于體相濃度，是負(fù)吸附。當(dāng)時，即溶質(zhì)的濃度增加，溶液的表面張力反而下降時，溶液的表面吸附量為正，溶質(zhì)在表面層的濃度大于體相濃度，是正吸附。分子的截面積：三、典型題示例從潤濕現(xiàn)象做附加壓力，毛細(xì)現(xiàn)象，微小液滴飽和蒸氣壓的計算以及解釋過飽和現(xiàn)象。101　，水的密度為，表面張力為。試用開爾文方程計算半徑在范圍變化的球形液滴或氣泡的相對蒸氣壓。解：對于小液滴，凸形液面，代入公式（1023）得對于小氣泡，凹形液面， 計算結(jié)果列于表105表105　液滴（氣泡）半徑與蒸氣壓比關(guān)系(m)105106107108109小液滴小氣泡102 25 ℃時乙醇水溶液的表面張力g 與乙醇濃度的關(guān)系如下 / (10－3Nm)=72－(c/c?)+(c/c?)2試解決下列問題：(1) 25 ℃時將一個半徑為105m的毛細(xì)管插入水溶液中，試計算毛細(xì)管中的液面將升高多少？假設(shè)潤濕角為0176。，dm3, g=s－2。(2) 計算25 ℃dm3的表面吸附量。)解：(1) 純水的表面張力 =7210－3Nm－1升高高度 = 27210－3Nm－1cos0176。/(1000kgm3 ms－210－5m)＝(2) =－[dm－3/(K－1mol－1)](－+)10－3mol－1dm3=10－8mol－1m－2103　，其中是純水的表面張力，a和b為常數(shù)。試求：（1）丁酸的表面吸附量與濃度cB的關(guān)系；（2）若a=?m1，b=?mol1，計算cB=200mol?m3時的；（3）求飽和吸附量，若此時表面層的丁酸分子成單分子吸附，試計算丁酸分子在液面上的截面積。解：（1）在恒溫恒壓條件下 則　，代入吉布斯吸附等溫式，得（2）當(dāng)時（3）對于，當(dāng)cB很大時，即，此時，表明與cB無關(guān)，即為飽和吸附，所以 此結(jié)果表明，當(dāng)丁酸分子在液面上恰好蓋滿一層時，106L個丁酸分子，所以丁酸分子的截面積為：第11章 固體的表面現(xiàn)象一、主要概念 潤濕，沾濕，浸濕，鋪展，潤濕角，吸附，吸附質(zhì)，吸附劑，化學(xué)吸附，物理吸附，(平衡)吸附量，單分子層吸附理論，覆蓋度，吸附系數(shù)。二、主要公式 1. 潤濕與楊氏(Young)方程 g，潤濕角 鋪展系數(shù)(spreading coefficient): 當(dāng)90176。，S0，不潤濕；當(dāng)≥0176。，S ≤0，潤濕；當(dāng)→0176。，S≤0，鋪展。2．吸附現(xiàn)象 (1) 氣固吸附，蘭格謬爾吸附等溫式： ， 覆蓋度，壓力p時的吸附量，(單分子層)飽和吸附量，b吸附系數(shù) 吸附量為體積時，As =(V∞/22400ml)L A (2) 等溫吸附經(jīng)驗式弗羅因德利希 (Freundlich)等溫吸附經(jīng)驗式 或 三、典型題示例從吸附角度出發(fā)進(jìn)行氣體在固體表面上的吸附相關(guān)的計算。111已知293K時，乙醚(a)水(b)、乙醚(a)水銀(c)、水水銀(c)界面張力分別為、若在乙醚與水銀的界面上滴一滴清水，試計算該系統(tǒng)的接觸角和鋪展系數(shù)，并判斷水能否潤濕水銀表面。解：如圖116所示，三個界面張力在交界點O處達(dá)到平衡時，合力為零。得出 由上計算可知：；S＜0，說明水在水銀表面上潤濕但不會鋪展。 112在273K時用鎢粉末吸附正丁烷分子，壓力為11kPa和23kPa時，對應(yīng)的吸附體積(標(biāo)準(zhǔn)體積)kg1，假設(shè)吸附服從Langmuir等溫方程。(1)計算吸附系數(shù)b和飽和吸附體積V∞。(2) 104m2kg1，計算在分子層覆蓋下吸附的正丁烷分子的截面積。已知L＝1023mol1。解：(1) Langmuir等溫方程 V/ V∞= bp /(1+bp)，兩種不同壓力下的數(shù)據(jù)相比數(shù)得V/ V’ = (1+1/bp’)/(1+1/bp) (1+1/11kPa/b)/ (1+1/23kPa/b)可得 b= kPa1所以V∞ = V(1+bp) / bp＝kg1(1+11)/(11) = dm3kg1(2)比表面 As= V∞LA/(mol－1) ，可得截面積為A= (mol－1) As / V∞L= (mol－1)104 m2kg1/(10－3m3kg11023mol1)=10－19m2 31