第五章-電化學(xué)-資料下載頁(yè)
2025-08-16 02:10本頁(yè)面
【正文】 /Zn) = (6) ??Ox/Red 僅適用于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) ——反映電極本身性質(zhì) (5) 影響 ?Ox/Red 因素：電極本身、濃度、溫度 三、電極反應(yīng)的能斯特方程 qOxpddOxdOx aazFRT ReRe/Re/ ln?????p Ox + z e → q Red Nernst方程： z：轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)； p、 q：氧化態(tài)、還原態(tài)物質(zhì)系數(shù) a：氧化型、還原型物質(zhì)、參與反應(yīng)的介質(zhì)的活度 qOxpddOxdOx cczFRT ReRe/Re/ ln?????三、電極反應(yīng)的能斯特方程 注意： （ 1）純固體、純液體、溶劑活度為一 （ 2）氣體 a= p / p? （ 3）介質(zhì) MnO4 + 8H+ + 5e → Mn 2+ +4H2O ??????? ??282/2/444ln5 MnHM n OMnM n OMnM n O aaaFRT???三、電極反應(yīng)的能斯特方程 從 電極電位的 Nernst方程可以看出： 電極電位不僅取決于電極本性，還取決于溫度和氧化劑、還原劑及相關(guān)介質(zhì)的濃度或分壓。 在溫度一定的條件下，氧化型濃度愈大，則 ? 值愈大；還原型濃度愈大，則 ? 值愈小。 決定電極電位高低的主要因素是標(biāo)準(zhǔn)電極電位，只有當(dāng)氧化型或還原型物質(zhì)濃度很大或很小時(shí)，或電極反應(yīng)式中的系數(shù)很大時(shí)才對(duì)電極電位產(chǎn)生顯著的影響。 qOxpddOxdOx aazFRT ReRe/Re/ ln?????三、電極反應(yīng)的能斯特方程 例 298 K時(shí) ， 有電對(duì)： Sn（ s） ｜ SnCl2（ a＝ ） 和Pb（ s） ｜ PbCl2（ a＝ ） ， 試用電極電勢(shì)數(shù)值判斷 ， 兩電對(duì)的組分混合時(shí) ， 發(fā)生氧化還原反應(yīng)的方向 。 正極 Pb 2e? → Pb2+ Pb(s) | PbCl2(a＝ ) || SnCl2(a=) | Sn(s) 負(fù)極 Sn2+ + 2e? → Sn 反應(yīng)： Pb + Sn2+ → Pb2+ + Sn 三、電極反應(yīng)的能斯特方程 1ln9 6 5 002222 S n / S nS n / S n????????????2SnSnaaFRT???1ln9 6 5 002222 P b / P bP b / P b????????????2PbPbaaFRT??Pb(s) | PbCl2(a＝ ) || SnCl2(a=) | Sn(s) 反應(yīng)： Pb + Sn2+ → Pb2+ + Sn E= ?+ ? = – () 0 第八節(jié) 濃差電池 化學(xué)電池：電池中發(fā)生的變化是化學(xué)反應(yīng) 濃差電池：電池中發(fā)生的變化是物質(zhì)由高濃度 向低濃度的擴(kuò)散 一、單液濃差電池 Pt｜ H2(p1)｜ HCl (m)｜ H2(p2)｜ Pt 負(fù)極： H2(p1) → H +(m) + 2e 正極： H+(m) + 2e → H 2(p2) 總變化： H2 (p1) → H 2 (p2) 第八節(jié) 濃差電池 ???ppppzFRTEE//ln12??總變化： H2 (p1) → H 2 (p2) ??ppppFRT//ln2 12??二、雙液濃差電池 Ag(s)｜ AgNO3(a1)‖AgNO3(a2)｜ Ag(s) 負(fù)極反應(yīng) Ag(s) →Ag +(a1) + e? 正極反應(yīng) Ag+(a2) + e? → Ag(s) 總變化： Ag+（ a2） → Ag+（ a1） 第八節(jié) 濃差電池 總變化： Ag+（ a2） → Ag+（ a1） 21lnaaFRTE ??第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 一、判斷反應(yīng)的方向 hHgGdDaA ???dDaAhHgGaaaazFRTEE ln?? ?電池反應(yīng)： E0， 反應(yīng)正向自發(fā) E0， 反應(yīng)逆向自發(fā) E=0， 反應(yīng)達(dá)到平衡 第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 FzEG mr ?? ?? ?? KRTG mr ln????? KzFRTE ln?二、求解化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù) RTzF EK ?? ?lnlg?? zEK ?或 將 T=， R= JK1mol1, F = 96500 Cmol1代入 第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 例 計(jì)算 298 K時(shí)，反應(yīng)： Ce4++ Fe2+ → Fe3+ + Ce3+的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。 設(shè)計(jì)電池 Pt｜ Fe2+ (a=1), Fe3+ (a=1)‖Ce4+ (a=1), Ce3+ (a=1)｜ Pt V7 7 / F eFe ????? / CeCe ?????)(965001ln??????RTz F EK ?? ???K第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 AgCl + e → Ag + Cl ? ? = Ag+ + e →Ag ? ? = 已知： 求： AgCl的 Ksp () Ag(s) |Ag+ (a1) || Cl (a2 ) | AgCl(s) | Ag (s) (+) Ag→ Ag + + e 正極 AgCl + e →Ag + Cl 負(fù)極 電池反應(yīng) AgCl→Ag + + Cl 三、求難溶鹽的活度積 第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 RTzF EK ?? ?lnE? = ? ?+ ? ? = = ]][[??????? K spClAgK ?電池反應(yīng)： AgCl→Ag + + Cl 第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 四、測(cè)定電池的 E ?及離子的 γ 177。 例：電池 : Pt｜ H2(p)｜ HCl(m)｜ AgCl(s)｜ Ag（ s） 電池反應(yīng) : 1/2 H2 (p?)+ AgCl (s)?? Ag (s) + H+ (m)+ Cl? (m) A g C l1 / 2HAgClH)/(ln2appaaaFRTEE??????)l n ( ClH ???? aaFRTE ?第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 2ln )(??mmγFRTE ???????? ??? ln2)l n (2FRTmmFRTEE)l n ( ClH ???? aaFRTEE ?2??? aFRTEE ln????? ??? ln2)l n (2FRTEmmFRTE)l n ()(2ln ???mmEERTF ????第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 :~)l n (2 作圖mmmFRTE??mZmI BB ?? ? 221mFR T AEmmFRTE 2)l n (2 ??? ??IZZA ??? ???ln???? ??? ln2)l n (2FRTEmmFRTE根據(jù) DebyeHuckel極限公式（ 11型電解質(zhì)） 第九節(jié) 電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 )ln(2 ?mmFRTE ?mmFR T AEmmFRTE 39。2)l n (2 ??? ??0?m 截距： E
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