06章1_电解质溶液
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电解质溶液 ppt课件
是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、强电解质和弱电解质
二、弱电解质的电离平衡和电离度
三、同离子效应
ppt课件
5
一、强电解质和弱电解质
如：25ºC时，0.1 mol•L-1 HAc的 = 1.34%，表示在 该溶液中每10000个HAc中约有134个分子电离成H+和 Ac–1 （CH3COO-）。
ppt课件
15
二、同离子效应和盐效应
演
示
HAc
H+ + Ac-1
实 验
Ac-1 + Na+ NaAc
结果分析： [Ac-1] HAc电离平衡 向左移动[H+] ， [HAc] ， HAc 电离度减小，溶液由红变黄。 若向NaAc溶液中加入其它易溶的醋酸 盐，也会得到相同的结果。
（一）强电解质
1.电解质：是其水溶液或在熔融状态下能导电的 化合物。
{ 电解质 强电解质：在水中完全电离，无分子形式存 在。 弱电解质：在水中少部分电离为阴、阳离子，
大部分以分子状态存在。有电离平
衡现象。
ppt课件
6
电解质可分为强电解质和弱电解质两 类。在水溶液中能完全解离成离子的
化合物就是强电解质。例如
如碳酸（H2CO3）的电离常数: Ka1=4.3 ╳10-7 ,Ka2= 5.61 ╳10-11
电离常数与弱电解质的本性及温度有关，而与浓度无关。
ppt课件
14
（二）电离度
电离度：电离度是指在一定温度下当电离达到平衡时已 电离的弱电解质分子数与电离前分子总数的比 率，用符号表示：
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、强电解质和弱电解质
二、弱电解质的电离平衡和电离度
三、同离子效应
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5
一、强电解质和弱电解质
如：25ºC时，0.1 mol•L-1 HAc的 = 1.34%，表示在 该溶液中每10000个HAc中约有134个分子电离成H+和 Ac–1 （CH3COO-）。
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15
二、同离子效应和盐效应
演
示
HAc
H+ + Ac-1
实 验
Ac-1 + Na+ NaAc
结果分析： [Ac-1] HAc电离平衡 向左移动[H+] ， [HAc] ， HAc 电离度减小，溶液由红变黄。 若向NaAc溶液中加入其它易溶的醋酸 盐，也会得到相同的结果。
（一）强电解质
1.电解质：是其水溶液或在熔融状态下能导电的 化合物。
{ 电解质 强电解质：在水中完全电离，无分子形式存 在。 弱电解质：在水中少部分电离为阴、阳离子，
大部分以分子状态存在。有电离平
衡现象。
ppt课件
6
电解质可分为强电解质和弱电解质两 类。在水溶液中能完全解离成离子的
化合物就是强电解质。例如
如碳酸（H2CO3）的电离常数: Ka1=4.3 ╳10-7 ,Ka2= 5.61 ╳10-11
电离常数与弱电解质的本性及温度有关，而与浓度无关。
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（二）电离度
电离度：电离度是指在一定温度下当电离达到平衡时已 电离的弱电解质分子数与电离前分子总数的比 率，用符号表示：
物理化学电解质溶液
影响电离平衡的因素
温度、浓度、同离子效应等。
02
电解质溶液的离子平衡
离子平衡的概念
离子平衡是指电解质溶液中正负离子浓度之间达 到相对稳定的状态。
在离子平衡状态下，正负离子的迁移速率相等， 溶液中不存在宏观电流。
离子平衡是动态平衡，当外界条件改变时，平衡 状态会发生改变。
离子平衡的建立
电解质溶解在水中后，正负离 子会受到水分子偶极的吸引，
02
电导率的计算公式为：K=σS/L ，其中K为电导率，σ为电导， S为横截面积，L为长度。
03
电导率的大小反映了电解质溶 液中离子迁移的速率和数量， 是电解质溶液的重要物理常数 之一。
电导率与浓度的关系
随着电解质浓度的增加，离子浓度也相应增加，导致电导 率增大。
在一定浓度范围内，电导率与浓度的关系呈线性关系，可 以用Arrhenius公式表示：K=K0exp(-Ea/RT)，其中K0为 常数，Ea为活化能，R为气体常数，T为绝对温度。
202X-12-30
物理化学电解质溶液
汇报人：
目 录
• 电解质溶液的基本概念 • 电解质溶液的离子平衡 • 电解质溶液的导电性 • 电解质溶液的酸碱反应 • 电解质溶液的电化学性质
01
电解质溶液的基本概念
电解质的定义
电解质
在水溶液或熔融状态下能够导电 的化合物。
导电原理
电解质在水溶液中能够电离出自 由移动的离子，这些离子在电场 作用下定向移动，形成电流，使 电解质溶液具有导电性。
02
酸碱反应速率常数的大小反映了反应的快慢程度， 可以通过实验测定或计算得出。
03
酸碱反应的速率与浓度、温度等因素有关，可以通 过改变这些因素来调控反应速率。
温度、浓度、同离子效应等。
02
电解质溶液的离子平衡
离子平衡的概念
离子平衡是指电解质溶液中正负离子浓度之间达 到相对稳定的状态。
在离子平衡状态下，正负离子的迁移速率相等， 溶液中不存在宏观电流。
离子平衡是动态平衡，当外界条件改变时，平衡 状态会发生改变。
离子平衡的建立
电解质溶解在水中后，正负离 子会受到水分子偶极的吸引，
02
电导率的计算公式为：K=σS/L ，其中K为电导率，σ为电导， S为横截面积，L为长度。
03
电导率的大小反映了电解质溶 液中离子迁移的速率和数量， 是电解质溶液的重要物理常数 之一。
电导率与浓度的关系
随着电解质浓度的增加，离子浓度也相应增加，导致电导 率增大。
在一定浓度范围内，电导率与浓度的关系呈线性关系，可 以用Arrhenius公式表示：K=K0exp(-Ea/RT)，其中K0为 常数，Ea为活化能，R为气体常数，T为绝对温度。
202X-12-30
物理化学电解质溶液
汇报人：
目 录
• 电解质溶液的基本概念 • 电解质溶液的离子平衡 • 电解质溶液的导电性 • 电解质溶液的酸碱反应 • 电解质溶液的电化学性质
01
电解质溶液的基本概念
电解质的定义
电解质
在水溶液或熔融状态下能够导电 的化合物。
导电原理
电解质在水溶液中能够电离出自 由移动的离子，这些离子在电场 作用下定向移动，形成电流，使 电解质溶液具有导电性。
02
酸碱反应速率常数的大小反映了反应的快慢程度， 可以通过实验测定或计算得出。
03
酸碱反应的速率与浓度、温度等因素有关，可以通 过改变这些因素来调控反应速率。
《电解质溶液》PPT课件_OK
化合价：整数
氧化数：整数、分数，可能超过化合价的值。
决定电子得失数，如：Fe3O4→ FeO
Fe：+(8/3) → +2 ， (8/3) -2 = 2/3 ， 3×(2/3) = 2
Fe3O4 + 2e- + 2H+ === 3FeO +H2O 氧化数高的状态：氧化态
氧化数低的状态：还原态
6
二、氧化还原反应的概念
解质的溶液的电导，用Λm表示。
Λm
c
在SI制中摩尔电导率的单位是S·m2·mol-1，c的单
位为mol·m-3，而物质的量浓度习惯上常用
mol·dΛmm-3，故：c103
注意：摩尔电导率是指摩尔电荷的电导率；
摩尔浓度是指摩尔物质量；
两者可能不相等。
23
如：浓度为1mol·dm-3的MgCl2水溶液，其正、负 离子（Mg2+，Cl-）所带的电荷均为2mol·dm-3，故
3. 共价化合物中，元素的氧化数等于其电子 偏移个数，电负性大的元素的氧化数为负， 电负性小要氧化数为正。
4. 结构未知的化合物中，某元素的氧化数可 按如下规则求得：中性分子中各元素氧化 数的代数和等于零；复杂离子中各元素氧 化数的代数和等于该离子的电荷数。
5
例：K2MnO4、KMnO4、Cr2O72-、HClO中各原 子的氧化数各为多少？
21
κ/(Sm-1)
80 H2SO4
60 KOH
KCl 40
20
MgSO4
CH3COOH
0
5
10
15
c/(moldm-3)
298K 电导率与浓度的关系
强酸、强碱的电 导率较大，其次 是盐类，它们是 强电解质；而弱 电解质， CH3COOH 等为最低。
氧化数：整数、分数，可能超过化合价的值。
决定电子得失数，如：Fe3O4→ FeO
Fe：+(8/3) → +2 ， (8/3) -2 = 2/3 ， 3×(2/3) = 2
Fe3O4 + 2e- + 2H+ === 3FeO +H2O 氧化数高的状态：氧化态
氧化数低的状态：还原态
6
二、氧化还原反应的概念
解质的溶液的电导，用Λm表示。
Λm
c
在SI制中摩尔电导率的单位是S·m2·mol-1，c的单
位为mol·m-3，而物质的量浓度习惯上常用
mol·dΛmm-3，故：c103
注意：摩尔电导率是指摩尔电荷的电导率；
摩尔浓度是指摩尔物质量；
两者可能不相等。
23
如：浓度为1mol·dm-3的MgCl2水溶液，其正、负 离子（Mg2+，Cl-）所带的电荷均为2mol·dm-3，故
3. 共价化合物中，元素的氧化数等于其电子 偏移个数，电负性大的元素的氧化数为负， 电负性小要氧化数为正。
4. 结构未知的化合物中，某元素的氧化数可 按如下规则求得：中性分子中各元素氧化 数的代数和等于零；复杂离子中各元素氧 化数的代数和等于该离子的电荷数。
5
例：K2MnO4、KMnO4、Cr2O72-、HClO中各原 子的氧化数各为多少？
21
κ/(Sm-1)
80 H2SO4
60 KOH
KCl 40
20
MgSO4
CH3COOH
0
5
10
15
c/(moldm-3)
298K 电导率与浓度的关系
强酸、强碱的电 导率较大，其次 是盐类，它们是 强电解质；而弱 电解质， CH3COOH 等为最低。
电解质溶液课件
局限性：只适用于水溶液，不能解释非水溶液酸碱反应； 范围限制在能电离出H+ 或OH-，不能解释氯化铵的酸
性，或碳酸钠的碱性。
二、酸碱质子理论
（一）酸碱的概念
酸：凡是能给出质子H＋的物质（HCl,H3O+ ,H2O ,HCO3－） 碱：凡是能接受质子H＋的物质（Cl－,H2O, OH－,CO32－）
H2O + Ac-
HAc + OH-
结论：一种酸和一种碱发生反应，总是伴随着一种新 酸和新碱的生成。酸1 和碱1是一对共轭酸碱对，同2.
酸碱反应实质是两对共轭酸碱对之间的质子传递反应
酸碱反应的 方向：
总是由较强的酸或是较强的碱作 用，向着生成较弱的酸或较弱的 碱的方向进行。
HCl+NH3 NH4++Cl-
强电解质 完全电离 强酸、强碱、大多数盐 弱电解质 不完全电离 弱酸、弱碱、部分盐
一 弱酸、弱碱的解离平衡
弱电解质在水溶液中的电离是可逆的
HAc ＋ H2O
Ac－ ＋ H3O+
解离平衡：在一定温度下，当分子解离成离子和离子结合成
分子的速率相同时，溶液中各组分的浓度不再发生改变，即
达到动态平衡，这种状态称为解离平衡。
两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质
酸碱质子理论中没有盐的概念
一般来说：共轭酸给出质子的能力越强， 酸性越强，它的共轭碱接受质子的能力 就越弱，共轭碱的碱性就越弱；共轭碱 越强，它的共轭酸就越弱。
如：H2OH++OH水为最弱的酸，它的共轭碱是最强的碱。
(二) 酸碱反应的实质
❖ 按照酸碱质子理论，酸碱反应的实质是质子 的传递，酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作 用的结果。
性，或碳酸钠的碱性。
二、酸碱质子理论
（一）酸碱的概念
酸：凡是能给出质子H＋的物质（HCl,H3O+ ,H2O ,HCO3－） 碱：凡是能接受质子H＋的物质（Cl－,H2O, OH－,CO32－）
H2O + Ac-
HAc + OH-
结论：一种酸和一种碱发生反应，总是伴随着一种新 酸和新碱的生成。酸1 和碱1是一对共轭酸碱对，同2.
酸碱反应实质是两对共轭酸碱对之间的质子传递反应
酸碱反应的 方向：
总是由较强的酸或是较强的碱作 用，向着生成较弱的酸或较弱的 碱的方向进行。
HCl+NH3 NH4++Cl-
强电解质 完全电离 强酸、强碱、大多数盐 弱电解质 不完全电离 弱酸、弱碱、部分盐
一 弱酸、弱碱的解离平衡
弱电解质在水溶液中的电离是可逆的
HAc ＋ H2O
Ac－ ＋ H3O+
解离平衡：在一定温度下，当分子解离成离子和离子结合成
分子的速率相同时，溶液中各组分的浓度不再发生改变，即
达到动态平衡，这种状态称为解离平衡。
两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质
酸碱质子理论中没有盐的概念
一般来说：共轭酸给出质子的能力越强， 酸性越强，它的共轭碱接受质子的能力 就越弱，共轭碱的碱性就越弱；共轭碱 越强，它的共轭酸就越弱。
如：H2OH++OH水为最弱的酸，它的共轭碱是最强的碱。
(二) 酸碱反应的实质
❖ 按照酸碱质子理论，酸碱反应的实质是质子 的传递，酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作 用的结果。
电解质溶液课件
REPORTING
电导的定义与测量
总结词
电导是衡量电解质溶液导电能力的物理量，其测量方法包括 电导率仪直接测量和电导池法。
详细描述
电导是电解质溶液导电能力的量度，定义为单位时间内通过 电导池的两个电极之间的电流与电位差的比值。电导率则是 指电解质溶液的电导值与其截面积和长度之比。
电导率与电导的关联
详细描述
在工业上，电导可用于监测和控制电解、电镀等工业过程，保证产品质量和节约能源。在环保领域， 电导可用于水质监测，评估水体的污染程度。在医疗领域，电导可用于研究生物体的生理和病理状态 ，如监测病人电解质平衡和肾功能等。
PART 05
电极过程动力学
REPORTING
电极过程动力学基础
定义
电极过程动力学是研究电极反应 速度以及影响电极反应速度因素
电解质溶液的性质
总结词
电解质溶液的性质主要包括导电性、离子反应和渗透压等。
详细描述
导电性是电解质溶液最基本的性质，其导电能力与电解质的种类、浓度和温度等因素有关。离子反应是电解质溶 液中的离子之间相互作用的过程，涉及到离子之间的结合、交换和分离等。渗透压是指电解质溶液对于半透膜的 压强，与电解质的种类和浓度有关，对于维持细胞内外平衡具有重要意义。
解离平衡常数（Ka或Kb）是描述解离平衡的重要参数，其值越大，解离程度越大。
解离常数
解离常数是平衡常数的一种，表 示电解质在水中解离成离子的平
衡状态。
解离常数的大小取决于电解质的 性质和温度，是判断电解质强弱
的重要依据。
解离常数的应用广泛，可以用于 计算电解质的浓度、比较不同浓
度电解质溶液的解离程度等。
温度对电极反应速率的影响比较复杂。一 般来说，温度越高，电极反应速率越快， 但也有例外情况。
电导的定义与测量
总结词
电导是衡量电解质溶液导电能力的物理量，其测量方法包括 电导率仪直接测量和电导池法。
详细描述
电导是电解质溶液导电能力的量度，定义为单位时间内通过 电导池的两个电极之间的电流与电位差的比值。电导率则是 指电解质溶液的电导值与其截面积和长度之比。
电导率与电导的关联
详细描述
在工业上，电导可用于监测和控制电解、电镀等工业过程，保证产品质量和节约能源。在环保领域， 电导可用于水质监测，评估水体的污染程度。在医疗领域，电导可用于研究生物体的生理和病理状态 ，如监测病人电解质平衡和肾功能等。
PART 05
电极过程动力学
REPORTING
电极过程动力学基础
定义
电极过程动力学是研究电极反应 速度以及影响电极反应速度因素
电解质溶液的性质
总结词
电解质溶液的性质主要包括导电性、离子反应和渗透压等。
详细描述
导电性是电解质溶液最基本的性质，其导电能力与电解质的种类、浓度和温度等因素有关。离子反应是电解质溶 液中的离子之间相互作用的过程，涉及到离子之间的结合、交换和分离等。渗透压是指电解质溶液对于半透膜的 压强，与电解质的种类和浓度有关，对于维持细胞内外平衡具有重要意义。
解离平衡常数（Ka或Kb）是描述解离平衡的重要参数，其值越大，解离程度越大。
解离常数
解离常数是平衡常数的一种，表 示电解质在水中解离成离子的平
衡状态。
解离常数的大小取决于电解质的 性质和温度，是判断电解质强弱
的重要依据。
解离常数的应用广泛，可以用于 计算电解质的浓度、比较不同浓
度电解质溶液的解离程度等。
温度对电极反应速率的影响比较复杂。一 般来说，温度越高，电极反应速率越快， 但也有例外情况。
电解质溶液课件
电解质溶液
欢迎来到本节课程，今天我们将会深入学习有关电解质溶液的基础知识，从 而更好地理解这一科学领域。
什么是电解质溶液
1
定义
电解质溶液是指在水中能够导电的溶液，其中电解质通过在水中能够完全离解分为强电解质、弱电解质和不完全电离电解质。
3
性质
电解质溶液具有比非电解质溶液更加复杂的物理化学性质，如比热、密度和折射率等。
电解质在应用于医疗保健、 能源和化工领域时，表现出 不同的化学和物理性质。
电解质溶液的实验 方法
通过电导率测量、浓度计算 和化学反应等实验方法，可 以更好地观察和学习电解质 溶液的性质。
通过多种不同的布局方式， 可以使演示课程内容更具吸 引力和趣味性。
许多日常消费品，如清洁剂、口腔漱口液 和浴室用品等，也都含有电解质溶液成分。
总结和要点
电解质溶液的基础 知识
电解质溶液是指能导电的溶 液，其中的电解质以离子的 形式存在。
电解质溶液具有一些独特的 物理化学性质，如电导率、 密度和比热等。
电解质溶液的多重 分类
电解质可以按照离子浓度、 电荷、半径和完全离解部分 等因素进行分类。
电解质溶液的浓度计算
摩尔浓度
摩尔浓度是指溶液中溶质摩尔数与溶液体积 的比值，通常用mol/L来表示。
体积浓度
体积浓度是指溶液中溶质体积与溶液总体积 的比值，通常用mL/L或mL/mL来表示。
质量浓度
质量浓度是指溶液中溶质质量与溶液体积的 比值，通常用g/L或mg/mL来表示。
百分浓度
百分浓度是指溶液中溶质质量与溶液总质量 的比值，通常用%来表示。
电解质溶液的应用
1 医疗保健
2 能源领域
许多医用溶液都是电解质溶液，如盐水和 葡萄糖溶液等，可以帮助人体保持水分和 电解质的平衡。
欢迎来到本节课程，今天我们将会深入学习有关电解质溶液的基础知识，从 而更好地理解这一科学领域。
什么是电解质溶液
1
定义
电解质溶液是指在水中能够导电的溶液，其中电解质通过在水中能够完全离解分为强电解质、弱电解质和不完全电离电解质。
3
性质
电解质溶液具有比非电解质溶液更加复杂的物理化学性质，如比热、密度和折射率等。
电解质在应用于医疗保健、 能源和化工领域时，表现出 不同的化学和物理性质。
电解质溶液的实验 方法
通过电导率测量、浓度计算 和化学反应等实验方法，可 以更好地观察和学习电解质 溶液的性质。
通过多种不同的布局方式， 可以使演示课程内容更具吸 引力和趣味性。
许多日常消费品，如清洁剂、口腔漱口液 和浴室用品等，也都含有电解质溶液成分。
总结和要点
电解质溶液的基础 知识
电解质溶液是指能导电的溶 液，其中的电解质以离子的 形式存在。
电解质溶液具有一些独特的 物理化学性质，如电导率、 密度和比热等。
电解质溶液的多重 分类
电解质可以按照离子浓度、 电荷、半径和完全离解部分 等因素进行分类。
电解质溶液的浓度计算
摩尔浓度
摩尔浓度是指溶液中溶质摩尔数与溶液体积 的比值，通常用mol/L来表示。
体积浓度
体积浓度是指溶液中溶质体积与溶液总体积 的比值，通常用mL/L或mL/mL来表示。
质量浓度
质量浓度是指溶液中溶质质量与溶液体积的 比值，通常用g/L或mg/mL来表示。
百分浓度
百分浓度是指溶液中溶质质量与溶液总质量 的比值，通常用%来表示。
电解质溶液的应用
1 医疗保健
2 能源领域
许多医用溶液都是电解质溶液，如盐水和 葡萄糖溶液等，可以帮助人体保持水分和 电解质的平衡。
第六章：电解质溶液-文档资料
若 很 小 时 ， 1 － 1 ， 则 ： K a 0 c2
或
K a 0 c
结论: 同一弱电解质的电离度与其浓度的平方根成反比，溶液越稀， 电离度越大；不同弱电解质在相同浓度时的电离度与电离平 衡常数的平方根成正比，电离平衡常数越大，电离度也越大。
(四)：一元弱酸、弱碱的近似计算
第六章：电解质溶液
电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。
强电解质:水溶液中能完全 电离成离子,
电解质
如：HCl，NaOH等。
弱 电 解 质 :水 溶 液 中 仅 能 部 分 电 离 成 离 子 , 如 ： H A c ， N H 3 H 2 O 等 。
第一节：强电解质溶液理论
一：电解质溶液的依数性
德 拜 和 休 克 尔 从 电 学 和 分 子 运 动 论 出 发 ， 导 出 活 度 系 数 和 离 子
强 度 I 的 近 似 关 系 式 ( 只 适 用 于 强 电 解 质 稀 溶 液 ) ：
lg γi ＝ － 0.509×zi2 [ I 0.5 /(1+I 0.5) －0.30I ]
该式用于单独计算各离子活度系数。
故 2 9 8 K 时 ， K w 0 = [ H + ] [ O H - ] = ( 1 . 0 0 1 0 - 7 ) 2 1 . 0 0 1 0 - 1 4
水 的 自 偶 电 离 是 一 个 吸 热 反 应 ， 随 着 温 度 升 高 ， K w 0 增 大 。
水的离子积不仅适用于纯水，也适用于一切稀溶液：
2 ： 使 用 K a 0 或 K b 0 时 ， 须 注 意 ： ( 1 ) ： K a 0 或 K b 0 只 适 用 于 弱 酸 或 弱 碱 。
电解质溶液
第六章 电解质溶液§6.1 电解质溶液研究的内容6.1.1 电解质溶液概述1、电解质溶液：是指溶质溶于溶剂中后，溶质能完全解离或部分解离成离子所形成的溶液。
电解质溶液普遍存在于自然界及生物体中。
2、电解质的分类：电解质是指溶于溶剂或熔化时能形成带相反电荷的离子，从而具有导电能力的物质。
①根据电解质电离度大小分类：强电解质——在溶剂中全部电离电解质弱电解质——在溶剂中部分电离强弱电解质的划分除与电解质本身性质有关外，还取决于溶剂性质。
Ex. CH 3COOH ：在水中部分电离属弱电解质，在液氨中全部电离，属强电解质。
CH 3COOH + NH 3（l ） → CH 3COO — + NH 4+②根据电解质的结合键类型分类：真正电解质：以离子键结合的电解质，Ex. NaCl 、CuSO 4电解质潜在电解质：以共价键结合的电解质，Ex. HCl 、HAc本章仅限于讨论电解质的水溶液，故采用强弱电解质的分类法。
6.1.2 电解质键型设电解质S 在溶液中（H 2O ）电离成X z +和Y z -离子：z z S X X νν+-+-→+式中——z +、z -：离子电荷数（z ⎽为负数）；v +、v -：阳离子、阴离子的个数。
由电中性条件，则 Z Z νν++--= 因此强电解质可分为不同价型， Ex.NaNO 3 z +＝1 ｜z -｜＝1 称为 1-1型电解质； BaSO 4 z +＝2 ｜z -｜＝2 称为 2-2型电解质； Na 2SO 4 z +＝1 ｜z -｜＝2 称为 1-2型电解质； Ba(NO 3)2 z +＝2 ｜z -｜＝1 称为 2-1型电解质。
而电解质溶液的性质包含热力学性质和导电性质。
1、电解质溶液的热力学性质由于正、负离子的静电作用，电解质溶液的性质与理想稀溶液的性质发生偏离。
名词概念：离子活度、离子活度因子、离子平均活度、离子平均活度因子； 2、电解质溶液的导电性质电解质溶液是离子导体，为表征电解质溶液的导电能力。
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电解
电能
电池
化学能
2013-7-4
电化学的用途
⒈电解： 精炼和冶炼有色金属和稀有金属；电解 法制备化工原料；电镀法保护和美化金 属；还有氧化着色等。 ⒉电池： 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和 医学等方面都要用不同类型的化学电源。 ⒊电分析 ⒋生物电化学
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两类导体
1. 第一类导体
一、离子的电迁移现象
设离子都是一价的，当通入4 mol电子的电量时，阳极 上有4 mol负离子氧化，阴极上有4 mol正离子还原。 两电极间正、负离子要共同承担4 mol电子电量的运输 任务。 现在离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只取决 于离子迁移的速度。
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一、离子的电迁移现象
n(电) 0.0405 g /107.88 g mol1 3.754 104 mol
2. 电解前含某离子的物质的量n(起始）。 3.电解后含某离子的物质的量n(终了）。
4.写出电极上发生的反应，判断某离子浓度是增加了、 减少了还是没有发生变化。 5.判断离子迁移的方向。
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小心放出阴极部（或阳极部）溶 液，称重并进行化学分析，根据 输入的电量和极区浓度的变化， 就可计算离子的迁移数。
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三、迁移数的测定方法：Hittorf法
Hittorf 法须采集的数据： 1. 通入的电量，由库仑计中称重阴极质量的增加而得， 例如，银库仑计中阴极上有0.0405 g Ag析出，
6.1 电化学的基本概念和法拉第定律
一、基本概念
研究对象
电化学用途
二、法拉第定律
定律的文字表示
法拉第常数 定律的数学式 粒子的基本单元
两类导体
正极、负极 阴极、阳极
原电池
电解池 电流效率
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电化学研究对象
电化学主要是研究电能和化学能之间的相互
转化及转化过程中有关规律的科学。
I G U
电导 G 与导体的截面积成正比，与导体的长度成 反比： A
G
l
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一、电导、电导率、摩尔电导率
电导率（electrolytic conductivity） A A 因为 G Gk l l
比例系数
k 称为电导率。
电导率相当于单位长度、 单位截面积导体的电导， S m1 或 1 m 1 。 单位是 电导率也就是电阻率的倒数：
*固体电解质，如 AgBr、PbI2 等，也属于离子导体，但 它导电的机理比较复杂，导电能力不高，本章以讨论电 解质水溶液为主。
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离子迁移方向
阴离子迁向阳极
Anion Anode
阳离子迁向阴极
Cation Cathode
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电流效率
表示式
（1 ）
理论计算耗电量 实际消耗电量
n(终） （始） n(迁） n
求得
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n(迁)=2.33 10-4 mol
n(迁) t (SO ) 0.62 n(电)
t 1 t 0.38
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三、迁移数的测定方法：Hittorf法
解法3：先求 Cu 2+ 的迁移数，以 Cu 2+ 为基本粒子。 已知
M (CuSO4 ) 159.62 g mol1 n(电) 0.0405 g/(2 107.88 g mol1 ) 1.8771104 mol
(3) n(O2 ) 3 n(Au) 4 1.20 g 3 = 4.57 103 mol 4 197.0 g mol1
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法拉第定律的意义
⒈ 是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了 通入的电量与析出物质之间的定量关系。 ⒉ 该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。 ⒊ 该定律的使用没有任何限制条件。
n(始) 1.1276 g/159.62 g mol1 7.0643 103 mol
n(终) 1.109 g/159.62 g mol1 6.9476 103 mol
n(终) n(始) n(迁) n(电)
n(迁) 7.10 105 mol n(迁) t (Cu 2+ ) 0.38 n(电)
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荷电粒子基本单元的选取
解法一
1 1 取基本粒子荷单位电荷：即 Au, O 2 3 4
1.20 g (1) Q nzF 1 96500 C mol1 197.0 g mol-1 /3 = 1763 C
(2) t Q 1763 C 7.05104 s I 0.025 A
l R A
k
1
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一、电导、电导率、摩尔电导率
摩尔电导率（molar conductivity） 在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放 置含有1 mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称 1 为摩尔电导率 L m ，单位为 S m2 mol。
(3) n(O2 ) 1 n(1 Au) 4 3 1.20 g =1 4.57 103 mol 4 197.0 g mol1 /3
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荷电粒子基本单元的选取
解法二
取基本粒子荷3个基本电荷：即 Au， 3 O2 4 1.20 g (1) Q nzF 3 96500 C mol1 197.0 g mol-1 = 1763 C ⑵ t 同上
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6.2 离子的电迁移和迁移数
一、离子的电迁移现象
二、离子迁移数
三、离子迁移数的测定
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一、离子的电迁移现象
设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB，将 溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未通 电前，各部均含有正、负离子各5 mol，分别用+、-号 代替。
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CuSO4 1.109 g 。
试求 Cu 2+ 和 SO2 4
的离子迁移数。
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三、迁移数的测定方法：Hittorf法
解法1：先求 Cu 2+ 的迁移数，以 1 Cu 2+ 为基本粒子，已知： 2
M ( 1 CuSO4 ) 79.75 g mol 1 2 n(电) 0.0405 g/107.88 g mol 1 3.754 10 4 mol n(始)=1.1276 g/79.75 g mol 1 1.4139 10 2 mol n(终) 1.109 g/79.75 g mol 1 1.3906 10 2 mol
t (SO ) 1 t 0.62
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三、迁移数的测定方法：Hittorf法
解法2
1 先求 SO 的迁移数，以 SO 2- 为基本粒子。 4 2
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阴极上 SO2- 不发生反应，电解不会使阴极部 SO2- 离子 4 4 的浓度改变。电解时 SO2- 迁向阳极，迁移使阴极部 SO24 4 减少。
荷二价电
阴极
荷三价电
阴极
2 H 2 , Cu, Au 3
1 阳极 O 2 , Cl 2 2
3 H 2 , Au 2
阳极
3 3 O 2 , Cl 2 4 2
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荷电粒子基本单元的选取
例题： 通电于 Au(NO3 )3 溶液，电流强度 I 0.025 A ， 析出 Au(s)=1.20 g 。已知 M(Au)=197.0 g mol-1 。 求： ⑴ 通入电量 Q ； ⑵ 通电时间 t ； ⑶ 阳极上放出氧气的物质的量。
t 1 t 0.38
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三、迁移数的测定方法: 界面移动法
在界移法的左侧管中先放入 CdCl2溶液至 aa ' 面，然后小心加 入HCl溶液，使 aa ' 面清晰可见。
Cd 2+ 通电后， 向上面负极移动， H 淌度比 H + 小，随其后，使aa '界
+
面向上移动。通电一段时间后， 移动到 bb' 位置，停止通电。 根据毛细管的内径、液面移动 的距离、溶液的浓度及通入的 电量，可以计算离子迁移数。
因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。
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二、离子的迁移数
如果溶液中只有一种电解质，则：
t t 1
如果溶液中有多种电解质，共有 i 种离子，则：
t t t
i +
1
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三、迁移数的测定方法：Hittorf法
1．Hittorf 法 在Hittorf迁移管中装入已知浓度的电 解质溶液，接通稳压直流电源，这时 电极上有反应发生，正、负离子分别 向阴、阳两极迁移。 通电一段时间后，电极附近溶液浓 度发生变化，中部基本不变。
1．设正、负离子迁移的速率相等， r ，则导电任 r 务各分担2mol，在假想的AA、BB平面上各有2mol正、 负离子逆向通过。
当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同，但比原溶 液各少了2mol，而中部溶液浓度不变。
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一、离子的电迁移现象
r 2．设正离子迁移速率是负离子的三倍， 3r，则正 离子导3mol电量，负离子导1mol电量。在假想的AA、 BB平面上有3mol正离子和1mol负离子逆向通过。
阴极上Cu
2+
还原，使 Cu 浓度下降
2+ 2+
1 Cu 2+ 2
e 1 Cu(s) 2
Cu 2+ 迁往阴极，迁移使阴极部 Cu
增加，
2 4
n(终) n(始) n(迁) n(电)
n ( 迁) t (Cu ) 0.38 n(电)