第二章 電化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)

1、第二章電化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)第一節(jié)電化學(xué)體系一、兩類電化學(xué)裝置鍍鎳是重要電化學(xué)工業(yè)之一，其裝置示意圖如圖21所示鍍鎳溶液(主要成分為NiS04，還有緩沖劑、添加劑等)電解槽或電解池：把兩個電極與直流電源連結(jié)，使電流通過體系的裝置原電池或化學(xué)電源原電池或化學(xué)電源：在兩電極與外電路中的負載接通后自發(fā)地將電能送到外電路的裝置。上述兩類電化學(xué)裝置，也稱為電化學(xué)體系。原電沲與電解池的兩個電極之間存在著電位差電位差，電位較高的電極稱為正極，電位較低的電極

2、稱為負極。在自發(fā)電池中，電流(習(xí)慣上指正電荷)自正極經(jīng)外電路流向負極。電解池的正、負極分別與外電源的正、負極相連。事實上，在外電路傳送的電荷都是電子，電子流動方向與習(xí)慣上認為的電流方向相反。人為規(guī)定使正電荷由電極進入溶液的電極稱為陽極陽極，使正電荷由溶液進入電極的電極稱為陰極陰極，在陽極上進行氧化反應(yīng)，在陰極上進行還原反應(yīng)。在電解時，正極是陽極，負極是陰極。在原電池中原電池中負極是陽極，正極是陰極。用正、負極負極名稱是按電位高低來區(qū)分電

3、位高低來區(qū)分，用陰、陽極名稱是按電極進行還原或氧化反應(yīng)來區(qū)分。也有用氧化極、還原極來稱呼電極的，前者即陽極、后者為陰極。電流通過電化學(xué)體系，必須有兩類導(dǎo)體：電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體，以及在這兩類導(dǎo)體的界面上進行電化學(xué)反應(yīng)。因此，電化學(xué)的研究對象應(yīng)當(dāng)包括三部分部分：電子導(dǎo)體、離子導(dǎo)體、兩類導(dǎo)體的界面及其上發(fā)生的一切變化。電子導(dǎo)體屬于物理研究的范圍，在電化學(xué)中一般只引用它們所得的結(jié)論。離子導(dǎo)體包括電解質(zhì)溶液、熔融鹽和固體電解質(zhì)。經(jīng)典電化學(xué)經(jīng)典電化

4、學(xué)的主要內(nèi)容:電解質(zhì)溶液理論。近代電化學(xué)近代電化學(xué)的主要內(nèi)容:兩類導(dǎo)體的界面性質(zhì)及界面上所發(fā)生的變化涉及圖2.1鍍鎳裝置示意圖小與界面上極性分子的數(shù)目、極性的大小和定向的程度有關(guān)。定向排列若發(fā)生在界面的一側(cè)，則電位差也局限在這一側(cè)。擴散電位：是非平衡的擴散過程在界面電位差的作用下達到穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)果。例如，圖22三各類型擴散電位。實驗工作中，應(yīng)避免使用有液體接界的電池。常用KCl或KNO3溶液制成鹽橋避免兩種溶液的直接接觸，構(gòu)成鹽橋溶液與

5、兩種溶液形成的兩個串聯(lián)起來的界面。此時，擴散由KCl控制，而K和Cl的遷移數(shù)都接近0.5，因而兩個界面上的電位差可以相互抵消。當(dāng)KCl濃度為1molL1時，擴散電位為0.0084V，而飽和時(4.2molL1)擴散電位已小至低于0.001V。圖22三種類型擴散電位第二節(jié)電化學(xué)位和電極電位一、內(nèi)電位、外電位和電化學(xué)位化學(xué)反應(yīng)：??????????DcCBADBA????).()(若ΔG=0，則有iG??1????反應(yīng)的平衡條件:0???i