第六章(2)-原电池.ppt

*超电势：某一电流密度下电极电势与其平衡电极电势之差的绝对值称为超电势，以?表示显然：?(阳)=E(阳)-E(阳，平)?(阴)=E(阴，平)-E(阴)描述极化程度物理量**分解电压反映出的是两个电极极化的总结果，但无法反映每一电极的极化情况*在研究可逆电池和可逆电极时，因电极处于平衡状态，所以没有电流通过。但当电池和电极上有电流通过时，反应则以一定速度进行，而电极电位则偏离平衡值。我们将电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。*在研究可逆电池和可逆电极时，因电极处于平衡状态，所以没有电流通过。但当电池和电极上有电流通过时，反应则以一定速度进行，而电极电位则偏离平衡值。我们将电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。****第六章电化学(二)原电池*(二)原电池原电池是利用电极上的氧化还原反应实现化学能转化为电能的装置自发反应原电池装置电能§6.7可逆电池及其电动势的测定若转变过程是以热力学可逆方式进行，则称为可逆电池，此时电池是在平衡态或无限接近于平衡态的情况下进行。*1.可逆电池(a)电极反应可以向正反两个方向进行；(b)可逆电池在工作时不论充电或放电，所通过的电流必须十分微小，电池是在无限接近平衡状态下工作的；(c)电池中其它过程必须是可逆的；*例：丹尼尔电池阳极：Zn?Zn2++2e-阴极：Cu2++2e-?Cu电池反应：Zn+Cu2+?Zn2++Cu电池表示：Zn|ZnSO4(a1)|CuSO4(a2)|Cu电池表示法：①阳极在左边；阴极在右边；②有界面的用“|”表示，液相接界时用“|”表示，加盐桥的用“||”表示。*分析丹尼尔(Daniell)电池的可逆性但液体接界处的扩散过程是不可逆的——不可逆电池。利用盐桥消除了液体接界电势的双液电池近似视为可逆电池。外加一电场E外：当E>E外时:阳极：Zn?Zn2++2e-阴极：Cu2++2e-?Cu电池：Zn+Cu2+?Zn2++Cu——电极反应是可逆的当E<E外时:Zn片：Zn2++2e-?ZnCu片：Cu?Cu2++2e-电池：Zn2++Cu?Zn+Cu2+*2.可逆电池举例?Pt,H2H+HCl溶液Cl-H2-+Ag+AgCl阳极反应：阴极反应：电池反应：电池图式：*※只有单液电池才是真正的可逆电池。将电池与外电池反向相接,构成电解池：阳极反应Pt,H2H+HCl溶液Cl-H2-+-+Ag+AgCl电池反应：阴极反应*阴极反应3.韦斯顿标准电池特点：高度可逆电池，电动势稳定，使用寿命长。用以配合电势差计测定电池电动势。电池反应：阳极反应：*§6-8原电池热力学电池在恒温、恒压下可逆放电：原电池可逆电动势(E)：电流趋于零时，两电极之间的最大电势差。单位：Vz：反应进度为1mol时阴极（阳极）得失电子的物质的量，常视为无量纲的纯数。F：法拉第常数；E：可逆电动势。吉布斯函数的物理意义：1.摩尔吉布斯函数变的计算*法拉第(M.Faraday)定律

氧化态+ze-还原态

描述：通过电极的电量与发生电极反应的物质的量

之间的关系 Q--通过电极的电量 z--电极反应的电荷数（即转移电子数） ξ--电极反应的反应进度 F--法拉第常数;F=Le=96485.309C/mol,基本电荷电量e=1.60210-19通过电极的电量正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数的乘积，比例系数为法拉第常数。×*2.摩尔熵变的计算电动势的温度系数。*3.摩尔反应焓变的计算4.可逆原电池反应过程的可逆热电池不吸热也不放热。电池从环境中吸热。电池向环境中放热。等于电池反应在W’=0的恒温恒压条件下的摩尔反应热。恒温恒压：恒温可逆：*例：25℃时，电池电动势E=1.136V，电动势温度系数