§电化学中的基本概念和电解定律精讲

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电化学基本原理

电化学基本原理

能斯特方程说明
①溶液的浓度变化,影响电极电势的数值,从 而影响物质的氧化、还原能力。
由能斯特方程
b 还原态 0 0.0592 lg EE a z 氧化态
可知当氧化态物质的浓度增大(或还原态物质的 浓度减小)时,其电极电势的代数值变大,亦即氧 化态物质的氧化性增加; 反之还原态物质的浓度增大时,其电极电势的代数 值变小,亦即还原态物质的还原性增加。
标表示电流密度。
极化曲线的测定装置原理图
此处参比电极
用的是饱和甘 汞电极,不是 标准氢电极。 参比电极常用 的除了标准氢 电极外,还有 饱和甘汞电极、 饱和氯化银电 极。
极化度
从曲线可以看出:随着电流密度不断增大,阴极电位也不断变 负。若阴极电流密度Dk改变某一值,曲线I的△E值也有所不同。 通常把ΔEk与△Dk 的比值称为阴极极化度。
析氢过电位
在平衡电位下,因氢电极的氧化反应速度 与还原反应速度相等,因此不会有氢气析出。 只有当电极上有阴极电流通过从而使还原反应 速度远大于氧化反应速度时,才会有氢气析出。 当电极上有阴极电流通过时,会使电位从平衡 电位向负方向偏移,即产生阴极极化。也就是 说,只有当电位向负的方向偏离氢的平衡电位 并达到一定的过电位值时,氢气才能析出。
氢氧燃料电池
阳极反应(负极)
H2 2e 2H
阴极反应(正极)
O2 2H 2O 4e 4OH
双电层模型示意图
双电层模型解释
当把金属插入其盐溶液时,金属表面正离子受到极性水分 子的作用,有变成溶剂化离子进入溶液而将电子留在金属表 面的倾向。金属越活泼、溶液中正离子浓度越小,上述倾向 就越大。与此同时溶液中金属离子也有从溶液中沉积到金属 表面的倾向,溶液中金属离子的浓度越大、金属越不活泼, 这种倾向就越大。当溶解与沉积速率达到相等时,即达到动 态平衡。当溶解倾向大于沉积倾向,则金属表面带负电层, 靠近金属表面附近的溶液带正电层,这样便构成双电层。相 反,若沉积倾向大于溶解倾向,则金属表面形成带正电荷层, 金属表面附近的溶液带一层负电荷。由于溶解和沉积达到平 衡时,形成双电层,从而产生电势差,这种电势差叫做电极 的平衡电极电势,也叫可逆电极电势。金属的活泼性不同, 其电极电势也不同,因此,可以用电极电势来衡量金属的得 失电子能力,即金属的还原性强弱。

高三化学电解原理及其运用人教实验版知识精讲.doc

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高三化学电解原理及其运用人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:电解原理及其运用1. 电解2. 电解原理的运用二. 复习重点1. 理解电解原理。

2. 掌握电解池工作时电极反应式的书写,电解前后溶液浓度和pH的变化。

3. 了解铜的电解精炼、电镀装置及原理和氯碱工业的反应原理。

4. 掌握有关电解的计算。

三. 复习过程电解质的导电的过程实质上就是电解过程;电解是在外电源的作用下被迫发生氧化还原反应的过程,把电能转化为化学能,而在原电池中正好相反,是自发的氧化还原反应的过程,把化学能转化为电能。

(一)电解1、电解的定义电解是使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在两极上发生氧化还原反应,把电能转化为化学能的过程。

其装置叫电解池,常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液(或熔融电解质)构成。

2、放电顺序(1)阴极:与原电池负极相连的一极,阴极电极材料的本身受到保护,不参与反应。

溶液中较易得电子的阳离子在阴极上得电子而被还原,在阴极得电子的难易顺序为:Ag+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+当此放电顺序适用于阳离子浓度相差不大时,顺序要有相应的变动(当溶液中H+只来自于水电离时,H+的放电顺序介于A13+和Zn2+之间)。

(2)阳极:与原电池正极相连的一极。

如果用活泼金属做阳极,则阳极依金属活泼性强弱的顺序本身失电子被氧化成为阳离子进入溶液;如果用惰性电极(如Pt、Au、石墨等)做阳极,则溶液中较易失电子的阴离子在阳极上失电子而被氧化。

在阳极失电子的顺序为:K>Ca>Na>…>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-3、电解反应方程式的书写步骤(1)分析电解质溶液中存在的离子(电解质的电离和水的电离)。

高中电化学知识点总结

高中电化学知识点总结

高中电化学知识点总结高中电化学知识点总结电化学是研究化学反应与电流的相互关系的学科。

它是化学和物理学的交叉学科,具有广泛的应用领域,如电池、电解、电镀、腐蚀等。

本文将对高中电化学的知识点进行总结,并重点介绍电化学电池和电解两个方面的内容。

一、电化学基本概念1. 电解质和非电解质:电解质是能够导电的物质,如盐酸、硫酸等;非电解质是不能导电的物质,如蔗糖、乙醇等。

2. 电解:电解是利用电流使电解质溶液中的化学物质分解成离子的过程。

3. 电导:电导是电流通过导体时,导体对电流的导电能力。

4. 极化现象:当电流通过电解质溶液时,会在电极上产生化学反应,从而在电极上发生物质沉积或析出等现象。

5. 电势差:电势差是表示两点之间电压高低差异的物理量,单位为伏特(V)。

6. 电极电势:电极电势是表示电极与标准氢电极之间的电势差异,单位为伏特(V)。

7. 电池:电池是利用化学能转换成电能的装置,由正极、负极和电解质组成。

二、电化学电池1. 原电池与电解池:原电池是自发反应转化化学能为电能的装置,如干电池;电解池是消耗外部电能,并使非自发反应发生的装置,如电解槽。

2. 电池的构成要素:电极、电解质和电池外电路是电池的构成要素。

3. 电池图示法:用文氏图表示电池符号,电池的正极标记为+,负极标记为-,两电极间用直线相连。

4. 电动势:电动势是电池正极与负极之间的电势差,表示电池驱动电荷流动的能力,单位为伏特(V)。

5. 标准电极电势:标准电极电势是表示电极与标准氢电极之间的电势差异,单位为伏特(V)。

6. 离子在溶液中的位置:阳离子在溶液中靠近负极,阴离子靠近正极。

7. 电池的工作原理:著名的电池有干电池、铅蓄电池、锌银电池等。

8. 电池的应用:电池广泛用于日常生活中的电子设备,如手电筒、手机、笔记本电脑等。

三、电解1. 电解过程:电解过程包括阳极的氧化反应和阴极的还原反应,电解质分解成阳离子和阴离子。

2. 电解溶液的导电性:电解溶液中的阳离子和阴离子的浓度决定了电解溶液的导电性。

第四章电化学基础知识点归纳

第四章电化学基础知识点归纳

第四章电化学基础知识点归纳第四章电化学基础知识点归纳电化学是研究电和化学之间关系的分支学科,主要研究电能和化学变化之间的相互转化规律。

本章主要介绍了电化学基础知识点,包括电化学的基本概念、电池反应、电解反应以及其相关的电解池和电极。

一、电化学的基本概念1. 电化学:研究电和化学之间相互关系的学科。

2. 电解:用电能使电解质溶液或熔融物发生化学变化的过程。

3. 电解质:能在溶液中产生离子的化合物。

4. 电解池:由电解质、电极和电解物质组成的装置。

5. 电极:用来与溶液接触,传递电荷的导体。

二、电池反应1. 电池:将化学能转化为电能的装置。

由正极、负极、电解质和导电体组成。

2. 电池反应:电池工作时在正负极上发生的化学反应。

3. 氧化还原反应:电池反应中常见的反应类型,在正极发生氧化反应,负极发生还原反应。

4. 电池电势:电池正极和负极之间的电位差。

5. 电动势:电池正极和负极之间的最大电势差。

三、电解反应1. 电解:用电流使电解质发生化学变化的过程。

2. 导电质:在电解质中起导电作用的物质。

3. 离子:在溶液中能自由移动的带电粒子。

4. 阳离子:带正电荷的离子。

5. 阴离子:带负电荷的离子。

6. 电解池:由电解质溶液、电解质和电极组成的装置。

7. 电解程度:电解质中离子的溶解程度。

8. 法拉第定律:描述了电解过程中,电流量与电化学当量的关系。

四、电解池和电极1. 电解槽:承载电解液和电极的容器。

2. 阳极:电解池中的电流从电解液流入的电极,发生氧化反应。

3. 阴极:电解池中的电流从电解液流出的电极,发生还原反应。

4. 阳极反应:电解池中阳极上发生的氧化反应。

5. 阴极反应:电解池中阴极上发生的还原反应。

6. 电极反应速度:电极上反应的速度。

7. 电极反应中间体:反应过程中形成的中间物质。

电化学是现代科学和工程领域中的重要分支,广泛应用于电池、电解、蓄电池、电解涂层、电化学合成等领域。

了解电化学的基础知识,有助于我们更好地理解和应用电化学原理。

物理化学第7章 电化学

物理化学第7章 电化学

放置含有1 mol电解质的溶液,这时溶液所具有的
电导称为摩尔电导率 Λ m
Λ m
def
kVm
=
k c
Vm是含有1 mol电解质的溶液
的体积,单位为 m3 mol1,c 是电解
质溶液的浓度,单位为 mol m3 。
摩尔电导率的单位 S m2 mol1
注意:
Λ 在 后面要注明所取的基本单元。 m
b、强电解质: 弱电解质:
强电解质的Λ m

c
的关系
随着浓度下降,Λ 升高,通 m
常当浓度降至 0.001mol dm3 以下
时,Λ 与 m
c 之间呈线性关系。德
国科学家Kohlrausch总结的经验
式为:
Λ m
=Λm (1
c)
是与电解质性质有关的常数
将直线外推至 c 0
得到无限稀释摩尔电导率Λm
-
- 电源 +
e-
+
e-




CuCl2
电解池
阳极上发生氧化作用
2Cl aq Cl2(g) 2e
阴极上发生还原作用
Cu2 aq 2e Cu(s)
三、法拉第定律
Faraday 归纳了多次实验结果,于1833年总结出该定律
1、内容:当电流通过电解质溶液时,通过电极 的电荷量与发生电极反应的物质的量成正比;
作电解池 阴极: Zn2 2e Zn(s)
阳极 2Ag(s) 2Cl 2AgCl(s) 2e
净反应: 2Ag(s) ZnCl2 Zn(s) 2AgCl(s)
2.能量变化可逆。要求通过的电流无限小。
二、可逆电极的种类
1、第一类电极

初中化学知识点归纳电化学电池和电解池

初中化学知识点归纳电化学电池和电解池

初中化学知识点归纳电化学电池和电解池初中化学知识点归纳:电化学、电池和电解池
电化学是研究电能与化学反应之间相互转化关系的一门学科。

在电化学中,电池和电解池是两个重要的实验装置和应用形式。

本文将对初中化学中与电化学、电池和电解池相关的知识点进行归纳总结。

一、电化学基础知识
1. 电性物质:液体导电性和电解质的概念,如电解质溶液和非电解质溶液。

2. 电流和电路:电流的定义及其单位安培(A),电路的概念与分类。

3. 电解:简述电解现象的发生及其原理。

4. 电位差和电势:电位差的定义,正负极电位差与电势的关系。

二、电池
1. 电池的构成:标准电池的基本组成,包括阳极、阴极和电解质。

2. 电池的工作原理:电池内部的化学反应过程,如氧化还原反应和电解质溶液中离子的移动。

3. 常见电池:常见电池的种类及其特点,如干电池、蓄电池和太阳能电池。

三、电解池
1. 电解池的构成:电解池的基本组成及其工作原理;包括电极(阳极和阴极)和电解液。

2. 电解过程:简述电解过程中的化学反应和离子的移动。

3. 电化学计量:电解质溶液中电流强度与反应物质质量的关系,如电量的计算公式。

4. 电解质溶液和非电解质溶液的电解:用实例介绍电解过程在实际中的应用,如电镀、电解水和电解盐酸。

综上所述,电化学、电池和电解池是初中化学中重要的知识点。

了解电化学基础知识、电池的构成和工作原理以及电解池的构成和电解过程,能使学生对电化学现象有更深入的理解,并有助于培养学生的实验操作能力和解决实际问题的能力。

法拉第电解定律

法拉第电解定律

英国物理学家和化学家M.法拉第在总结大量实验结果的基础上,于1834年所确定的关于电在电极上析出(或溶解)的物质的质量m同通过电解液的总电量Q(即电流强度I与通电时间t的乘积)成正比,即m=K Q=K It,其中比例系数K的值同所析出(或溶解)的物质有关,叫做该物质的电化学当量(简称电化当通过各电解液的总电量Q相同时,在电极上析出(或溶解)的物质的质量m同各物质的化学当量C(即原子量A与原子价Z之比值)成正比。

电解第二定律也可表述为:物质的电化学当量K同其化学当量C成正比,即式中比例系数α对所有的物质都有相同的数值,通常把它写成 1/F,F叫做法拉第常数,简称法拉第,其值为9.648455×104库仑/摩尔。

可以把电解第一定律和电解第二定律合用一个公式表示如下若物质的质量m以克表示时的数值恰等于其化学当量,则称物质的量为1克当量。

按照法拉第电解定律,在电极上析出(或溶解)一克当量物质所需的电荷量为F。

当物质的量为一摩尔时,组成该物质的原子个数等于阿伏伽德罗常数N o,其值约为6.022×1023每摩尔。

因此,按照法拉第定律,在电极上析出一摩尔物质所需的电量Z F,它等于N o个Z价离子所带电量的绝对值之和。

每一Z价离子所带电量的绝对值等于基本电荷e(电子所带电量的绝对值,约为1.602×10-19库仑)的Z倍,由此可见即基本电荷e等于法拉第常数F与阿伏伽德罗常数N o之比。

法拉第电解定律是电化学中的重要定律,在电化生产中经常用到它。

历史上,法拉第电解定律曾启发物理学家形成电荷具有原子性的概念,这对于导致基本电荷e的发现以及建立物质的电结构理论具有重大意义。

在R.A.密立根测定电子的电荷e以后,曾根据电解定律的结果计算阿伏伽德罗常数N o。

电化学知识点完整版

电化学知识点完整版

电化学知识点完整版电化学作为化学学科的一个重要分支,研究了电化学反应和与电子传递有关的化学过程。

本文将全面介绍电化学的基本概念、原理和应用。

一、电化学的基本概念电化学是研究电子和离子在电解质溶液中的相互作用和转化的学科。

它涉及两种基本类型的反应:即氧化还原反应(简称氧化反应和还原反应)和电解反应。

1. 氧化还原反应氧化还原反应是电化学中最基本的反应类型。

氧化反应是指物质失去电子,还原反应是指物质获得电子。

在氧化还原反应中,电子的转移伴随着离子的迁移和化学键的断裂和形成。

2. 电解反应电解反应是指在电解质溶液中,由于外加电压而引起的非自发反应。

在电解反应中,电子从外部电源进入电解质溶液,物质离子在电解质溶液中发生迁移和转化。

二、电化学的基本原理电化学涉及两个基本的物理现象:电解和电池。

1. 电解电解是指用电流促使电解质溶液中离子发生迁移和转化的过程。

根据电解溶液中离子的迁移方式,电解可以分为两种类型:阳极电解和阴极电解。

在阳极电解过程中,阳离子移向负极,负离子移向阳极;反之,在阴极电解过程中,负离子移向阳极,阳离子移向负极。

2. 电池电池是一种将化学能转化为电能的装置。

它由两个电极(即正极和负极)和介于两者之间的电解质组成。

电池可以分为两类:非可逆电池和可逆电池。

非可逆电池是指只能进行一次反应,反应过程不可逆;可逆电池是指可以进行可逆反应,外加电压可以使电池反应方向发生逆转。

三、电化学的应用电化学在许多领域有着广泛的应用,以下列举其中几个重要的应用领域。

1. 电解和电镀电解和电镀是电化学应用的典型例子。

通过外加电流促使金属离子在电解质溶液中还原为纯净金属,并在电极上形成一层均匀的金属沉积。

2. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。

它通过氧化还原反应将燃料和氧气直接转化为电能,并产生水和二氧化碳等物质。

3. 腐蚀与防腐电化学在材料科学和工程领域中的应用非常重要。

通过研究金属在电解质溶液中的电化学反应,可以预测和防止金属的腐蚀现象,从而在工程中采取有效的防腐措施。

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