第08章 电化学基础
电化学基础知识汇总

出平均值
=;
(2.5.32)
② 由电动势与温度的关系,,求导得;
③ 利用电池的奈斯特方程
(2.5.33)
(3)由标准电动势求标准吉布 斯自由能改变量和平衡常数
(2.5.34)
(2.5.35)
式中为所有参加反应的组分都处于标准
态时的电动势,z为电极反应中电子的计
量系数。
(4)可逆电池的热效应QR和 化学反应的热效应Qp
离子的许多热力学性质,例如偏摩尔热
容Cp,+和Cp,-都无法进行单独地实验测定。
为此,人为地规定水溶液中氢离子(称 水合氢离子)的热力学性质,然后以此 为基础可以得到其它水合离子的热力学 性质。
一、规定及其推论
水溶液中氢离子的标准态是指101325Pa下,m(H+) = 1 mol·kg-1且γ(H+)=1 的假想状态。按照规定,任意 温度下标准态的H+(aq)的摩尔生成吉布斯函数、摩 尔生成焓、摩尔熵和摩尔热容均等于0:
(2)物质量的基本单元
在电解质溶液一章中,物质量的基本单 元一般规定为,单位电荷对应的物质的 量。对于任意离子,记作1mol H+,;对 于对于任意电解质,记作;对于参与氧 化或还原反应的任意物质M,记作,式中 z是M得失的电子数。
物质量的基本单元不同,某些公式的书 写方式不同。例如,对CaCl2溶液,摩尔 电导率的加和公式为。若把CaCl2、Ca2+、 Cl-分别定为基本单元,则加和公式即成 为,显然改变了原公式的形式。
2.5 电化学
电化学的主要内容包括电解质溶液理论、可逆 电池热力学和电极过程动力学。电解质溶液理 论主要研究电解质溶液的导电性质。为了描述 电解质溶液的导电性质,引入了离子的电迁移 率、迁移数、电导率,摩尔电导率等重要概念。 为了描述电解质溶液的热力学性质,引入了电 解质溶液的平均活度、平均活度系数、离子强 度,德拜-休克尔极限公式等重要概念。
化学ppt课件

氧化还原反应
了解氧化还原反应的概念 、电子转移和氧化剂、还 原剂的作用。
物质的状态与变化
物质的三态
学习固态、液态和气态物质的基本特征和相互转化过程。
物理变化与化学变化
掌握物理变化和化学变化的区别与联系,理解化学变化的本质。
能量变化
了解化学反应中的能量变化,如吸热反应和放热反应,以及化学 键能与反应热的关系。
胶体化学基础
胶体的定义、分类及制备方法,胶体 性质及应用。
胶体稳定性与聚沉
胶体稳定性的影响因素,聚沉方法及 原理。
08
课程总结与复习建议
关键知识点回顾与总结
原子结构与元素周期表
化学键与分子结构
掌握原子的电子排布、元素周期表的基本 规律及元素性质的递变规律。
理解离子键、共价键的形成原理,掌握分 子的几何构型和化学键对分子性质的影响 。
机理分析
了解反应机理,如亲电取代、亲核取 代、自由基反应等,掌握反应条件对 反应的影响。
生物体内重要有机物简介
糖类
了解单糖、双糖、多糖的结构与性质,及其在生物体内的 功能,如葡萄糖、淀粉、纤维素等。
脂类
了解脂肪、磷脂、固醇等的结构与性质,及其在生物体内 的功能,如甘油三酯、磷脂双分子层等。
蛋白质
了解氨基酸、蛋白质的结构与性质,及其在生物体内的功 能,如酶、抗体等。同时,掌握蛋白质的合成与降解过程 。
器材使用方法
演示正确使用实验器材的方法,如器材的握持、 操作、清洗和存放等。
器材保养与维护
教授如何保养实验器材,延长使用寿命,如定期 清洗、干燥和防锈等。
危险化学品管理与废弃物处理
危险化学品分类
01
详细介绍易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等危险化学品的分类及
《电化学基础》课件

电化学反应速率
总结词
电化学反应速率描述了电化学反应的快 慢程度,是衡量反应速度的重要参数。
VS
详细描述
电化学反应速率与参与反应的物质的浓度 、温度、催化剂等条件有关。在一定条件 下,反应速率可由实验测定,对于一些特 定的电化学反应,也可以通过理论计算来 预测其反应速率。
反应速率常数
总结词
反应速率常数是描述电化学反应速率的重要参数,它反映了电化学反应的内在性质。
详细描述
反应速率常数与参与反应的物质的性质、温度等条件有关。在一定条件下,反应速率常数可以通过实验测定,也 可以通过理论计算得到。反应速率常数越大,表示该反应的速率越快。
反应机理
总结词
电化学反应机理是描述电化学反应过程中各步骤的详细过程和相互关系的模型。
详细描述
电化学反应机理可以帮助人们深入理解电化学反应的本质和过程,从而更好地控制和优化电化学反应 。不同的电化学反应可能有不同的反应机理,同一电化学反应也可能存在多种可能的反应机理。 Nhomakorabea05
电化学研究方法
实验研究方法
01
重要手段
02
实验研究是电化学研究的重要手段,通过实验可以观察和测量电化学 反应的过程和现象,探究反应机理和反应动力学。
03
实验研究方法包括控制电流、电位、电场等电学参数,以及观察和测 量电流、电位、电导等电化学参数。
04
实验研究需要精密的实验设备和仪器,以及严格的操作规范和实验条 件控制。
01
02
03
电池种类
介绍不同类型电池的制造 过程,如锂离子电池、铅 酸电池、镍镉电池等。
电池材料
阐述电池制造过程中涉及 的主要材料,如正负极材 料、电解液、隔膜等。
第08章 电化学基础

∴ E (H+/H2)= -0.28V
2HOAc+2e ⇌2OAc- + H2(g) EӨ =-0.28V
8.3.3 沉淀对电极电势的影响
例 298K时,在Fe3+、Fe2+的混合溶液中加入NaOH时有Fe(OH)3、Fe(OH)2
沉淀生成,假设无其它反应发生,当沉淀反应达到平衡时,保持C(OH-) =1. 0mol· -1 ,求E(Fe3+/Fe2+)为多少? L
荷过剩,CuSO4溶液中则由于Cu2+的沉积而负电荷过剩。
从而阻止电子从锌极流向铜极,电池反应便会停止,直至 无电流产生。 3:当有盐桥存在时,随着反应的进行,盐桥中的负离子进 入ZnSO4溶液中,正离子进入CuSO4溶液中,以保持溶液的
电中性,使电流连续产生。
原电池的构造是这样的,如何表示原电池呢?
=1.60V 说明:含氧酸盐在酸性介质中氧化性增强。
8.3.3 酸度对电极电势的影响
例 已知电极反应2H++2e =H2(g),EӨ =0.0V ,向体系中加入NaOAc,使得 C(HOAc)=C(NaOAc)=1. 0mol· -1 ,P(H2)=PӨ,求E(H+/H2)。 L
Ka = 1.8*10-5
确定了标准之后,如何确定其它电极电势呢?
8.3.2 标准电极电势-电极电势的定义
将待测电极与标准氢电极组成一个原电池,测得该原
电池的电动势(E),就可以知道待测电极相对于标准氢
电极的电极电势。
E(电池)= E(待测)- E(标准氢电极)
测定Cu电极的EӨ,组成如下电池:
(-)Pt|H2(g)∣H+(CӨ)‖Cu2+(CӨ)∣Cu(+) EӨ = EӨ(Cu2+/Cu) - EӨ(H+/H2) 0 ∴ EӨ(Cu2+/Cu)=0.340V
电化学基础(Ⅴ)——电极过程动力学及电荷传递过程

Fundamentals of electrochemistry(Ⅴ)—Electrochemical kinetic and charge-transfer process for electrochemical reaction
JIA Zhijun,MA Hongyun,WU Xu05-07;修改稿日期:2013-06-01。 基金项目:化学工程联合国家重点实验室 2011 年自主课题立项,国家 自然科学基金项目(21076112,21276134) 。 第一作者:贾志军(1983—) ,男,博士后,研究方向为化学电源设计 及新型电极材料制备,E-mail:jiazhijunwin@;通讯联系人:王 保国,E-mail:bgwang@。
22巴特勒沃尔默方程的建立对电极动力学中过电势随电流密度对数的线性变化一直都缺少深入的理解直到塔菲尔经验公式发表20年后通过巴特勒在19241930年各自独立的工作才对这一公式有了比较完整的认识10在巴特勒的对能斯特方程的动力学基础和可逆氢电极及析氢过电势11研究工作的启示下对于电化学反应efrtefrt为正向和反向电化学反应速率常数n为电荷数f为法拉第常数r为理想气体常数为还原产物和氧化产物的浓度e为过电势t为绝对温度为电荷传递系数表示电极电势对阳极和阴极反应活化能的影响程度1213当过电势为零时电极反应的阳极电流密度与阴极电流密度代数值相等方向相反电化学反应的净电流密度为零即为交换电流密度其大小除受温度影响外还与电极反应的性质密切相关并与电极材料和反应物质的浓度有关
simply those quantities of them which contain equal quantities of electricity, or have naturally equal electric powers; it being the electricity which determines the equivalent number, because it determines the combining force. Or, if we adopt the atomic theory or phraseology, then the atoms of bodies which are equivalents to each other in their ordinary chemical action have equal quantities of electricity naturally associated with them”[5]。通过这则评论可 以发现,法拉第已经触及到了电的原子特性,即电 子的概念,但是当时他仍然倾向于认为电是一种流 体。电的原子性始终没有被明确阐述,直到亥姆霍 兹于 1881 年在纪念法拉第的演讲中才首次提出, 并 且于 1891 年由英国物理学家斯通尼命名为 “电子” , 被认为是一个电的基本单位的名称,并不具有特殊 的物理意义[5]。1897 年,汤姆逊在对阴极射线的研 究中发现了一种新的带负电的物质粒子,并对这种 物质粒子的荷电量与质量比进行了测量,使得人类 首次实验证实了一种“基本粒子”的存在,后来被 称为电子。 1.2 对电离和离子的认识 电化学反应通常都是在电解质溶液中完成,要 深入了解电化学反应的传荷过程需要对电解质的电 离和离子有深刻的认识。 关于离子的概念, 最早于 1805 年由德国化学家 格罗特斯提出,他在解释水的电解机理时提出:在 电流作用下,水分子变为带负电的氧原子和带正电 的氢原子,带负电的氧原子与正极接触,电荷被中 和,变成氧气析出;带正电的氢原子与负极接触, 生成氢气[6]。1834 年,法拉第在论文“关于电的实 验研究”中的提法更为明确,他认为在电解时,溶 液中电流是由带电荷的分解物传输的,他把电解前 未分解的物质叫做电解质,传输电流的分解产物叫 做离子,带正电并向阴极移动的离子称为阳离子; 带负电并向阳极移动的离子称为阴离子[5]。 1857 年, 德国物理学家克劳胥指出格罗特斯和法拉第的观点 并不正确,因为假如“离子是在电流的作用下产生 的” , 则在电解时就会有一部分电流被用来分解电解 质,因此欧姆定律对溶液将不再适用,而事实并非 如此[7]。 1882 年,阿累尼乌斯开始溶液导电性的研究, 发现氨的水溶液是导体, 并且溶液越稀导电性越好, 认为溶液稀释时,水增大了溶液的导电性[7]。1883
《电化学基础 》课件

电化学基础是研究电化学原理与应用的基础知识。电化学研究从化学反应中 产生电压、电流和电功率之间的相互作用,为科学和工业界提供了广泛的应 用。
定义
1 电化学
电化学是研究电流、电 势和电解过程中化学反 应的分支领域。
2 电感耦合
一个电子器件、传感器 或转换器用磁性耦合原 理将信号从一个电路传 送到另一个电路。
应用案例
1
节能灯
电化学领域的典型应用之一,催化层的材料选择是节能灯的成本决定因素。
2
肝素
肝素制备的中间体是一种糖,用电化学方法可以制备这种糖。
3
锂离子电池
锂离子电池正极材料由氧化物和其他元素经过多次烧结制备而成。
学习方法
1 精读重点内容
化学和物理的基础课程 是学习电化学重要的基 础。
2 参加相关学术会议
电化学池
可控制体系内离子的浓度,以适用于电化学 研究。
扫描电子显微镜
可通过成像和分析的手段观察样品形态、尺 寸、形貌等信息。
反应动力学
反应速率
电极反应性能
电化学反应速率可能受到温度、 电流密度、电极表面等因素的 影响。
电极表面材料和形貌会影响反 应动力学。
动力学基础
对电分析反应进行研究,可为 其他电化学研究领域提供理论 基础。
3 电池
一种能将化学能转化为 电能的设备。
重要性
能源
电化学研究为制造更高效、更 环保的能源提供了理论基础。
医学
电化学技术在医学领域中有潜 在的广阔应用领域。
电子产品
电化学原理及材料,如半导体、 电容器等,应用广泛于电子产 品中。
交通运输
电化学技术正在推动电动汽车 和混合动力汽车的发展。
高职无机化学教案

高职无机化学教案目录•课程介绍与教学目标•原子结构与元素周期律•化学键与分子结构•化学反应速率与化学平衡•氧化还原反应与电化学基础•无机物性质及变化规律•实验技能培养与实践操作训练•课程总结与复习指导PART01课程介绍与教学目标无机化学课程简介无机化学是化学学科的一个重要分支,主要研究无机物质的组成、结构、性质、变化规律以及应用。
本课程将介绍无机化学的基本概念、原理和方法,包括原子结构、化学键合、分子结构、晶体结构、化学反应热力学和动力学、酸碱反应、氧化还原反应、配位化合物等内容。
通过本课程的学习,学生将掌握无机化学的基本知识和实验技能,为后续专业课程的学习打下坚实基础。
掌握无机化学的基本概念、原理和方法,了解无机物质的组成、结构、性质和应用。
知识目标能力目标素质目标具备分析和解决无机化学问题的能力,能够进行简单的无机化学实验操作和数据处理。
培养学生的科学素养和创新精神,提高学生的实践能力和综合素质。
030201教学目标与要求教材及参考书目教材《无机化学》(高职高专化学教材)参考书目《无机化学》(本科化学教材)、《无机化学实验》(高职高专化学实验教材)等。
PART02原子结构与元素周期律提出原子是一个带正电荷的球体,电子镶嵌在其中,即“枣糕模型”。
汤姆生模型根据α粒子散射实验,提出原子的核式结构模型,即原子中心有一个带正电的原子核,电子绕核运动。
卢瑟福模型引入量子化概念,提出电子在特定轨道上运动,能级跃迁时吸收或发射光子。
波尔模型原子结构模型元素周期表与周期律元素周期表将元素按照原子序数递增的顺序排列,具有相同电子层数的元素排在同一横行,称为一个周期;具有相同最外层电子数的元素排在同一纵列,称为一个族。
元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化,包括原子半径、电离能、电子亲合能、电负性等。
原子半径电离能电子亲合能电负性原子性质及变化规律01020304同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。
高中电化学基础教案

高中电化学基础教案
教学目标:
1. 了解电化学的基本概念和原理;
2. 掌握电化学电池的构成和工作原理;
3. 能够解释电解质溶液中的电解现象;
4. 掌握通过电化学方法制备金属的原理和操作方法。
教学重点:
1. 电化学基本概念;
2. 电化学电池的构成和工作原理;
3. 电解质溶液中的电解现象;
4. 通过电化学方法制备金属的原理和操作方法。
教学准备:
1. 教师准备相关的教学资料和教学实验器材;
2. 学生预习相关知识,做好课前准备;
教学过程:
1. 导入:简要介绍电化学的基本概念和重要性,引出本节课的学习内容;
2. 讲解电化学基本概念:电化学的定义、电化学反应、电化学电池的构成等;
3. 讲解电化学电池的工作原理:单质电池、电解质电池的原理和实际应用;
4. 实验操作:实验中演示电解质溶液中的电解现象,让学生亲自操作,观察实验现象;
5. 引导讨论:通过实验现象引导学生讨论电解质溶液中的电解过程;
6. 讲解金属制备原理:介绍通过电化学方法制备金属的原理和操作方法;
7. 总结:对本节课的学习内容进行总结,并布置相关作业。
教学扩展:
1. 可以组织学生进行小组讨论,进一步深化对电化学基础知识的理解;
2. 可以让学生自主设计电化学实验,培养其实验设计和分析能力;
3. 可以邀请专业人士或学者进行讲座,拓展学生对电化学领域的认识。
教学反思:
1. 强化实验教学,让学生通过实践感受电化学知识的魅力;
2. 多种教学手段结合,提高教学效果;
3. 关注学生的学习过程,及时调整教学方法,使学生能够轻松理解和掌握知识。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第八章电化学基础8.1 氧化还原反应8.2 原电池与电池电动势8.3 电极电势8.4 电动势与电极电势的应用8.5 电解与金属防腐2*8.1 氧化还原反应8.1.1 氧化数8.1.2 氧化还原的概念8.1.3 氧化还原反应方程式的配平38.1 氧化还原反应8.1.1 氧化数(Oxidation Number)氧化数:是指某元素的一个原子的荷电数,该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。
氧化:氧化数增加的过程还原:氧化数降低的过程氧化剂:electron acceptor还原剂:electron donor48.1 氧化还原反应确定氧化数的规则:①单质中,元素的氧化数为零。
②在单原子离子中,元素的氧化数等于该离子所带的电荷数。
③在大多数化合物中,氢的氧化数为+1;只有在金属氢化物中氢的氧化数为-1。
56④通常,氧在化合物中的氧化数为-2。
氧的氧化数正常氧化物中-2 H 2O 过氧化物中-1 H 2O 2超氧化物中-1/2 KO 2氟氧化物中+2 OF 2+1 O 2F 2+1H -4C CH 4-1H -2O -1ClNa C H 元素+1+4+1NaH CO 2HCl 化合物8.1 氧化还原反应7⑤中性分子中,各元素原子的氧化数的代数和为零,复杂离子的电荷等于各元素氧化数的代数和。
H 5IO 6I 的氧化数为+7S 2O 32-S 的氧化数为+2S 4O 62-S 的氧化数为+2.5Fe 3O 4Fe 的氧化数为+388.1 氧化还原反应有机化合物中碳原子的氧化数计算规则:①碳原子与碳原子相连,无论是单键还是重键,碳原子的氧化数为零;②碳原子与氢原子相连接算作-1;③有机化合物中所含O,N,S,X等杂原子,它们的电负性都比碳原子大。
碳原子以单键、双键或叁键与杂原子联结,碳原子的氧化数算作+l,+2或+3。
88.1 氧化还原反应8.1.2 氧化还原反应0 0+2 -21) 2Mg(s) + O2(g) = 2MgO(s) 与氧结合0 +22) Mg →Mg2++ 2e 电子转移0 0+3 -13) 2P(s) + 3Cl2(g) = 2PCl3(l) 电子偏移氧化还原反应——有电子得失或电子转移的反应。
或——反应前后氧化数发生变化的反应。
98.1 氧化还原反应对氧化还原反应:Cu2++ Zn == Zn2++ CuO1R1O2R2Cu2+/Cu,Zn2+/Zn 称为氧化还原电对。
氧化态和还原态成共轭关系:Base + H+ÆAcidHPO42-+ H+ÆH2PO4-Ox + ne ÆRed (半反应)Zn2++ 2e ÆZn108.1.3 氧化还原反应方程式的配平1.氧化数法配平原则(1)元素原子氧化数升高的总数等于元素原子氧化数降低的总数(2) 反应前后各元素的原子总数相等适用于水溶液非水体系中的氧化还原反应8.1 氧化还原反应11用氧化数法配平氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸的反应。
•HClO3+ P4→HCl + H3PO4+ 5 0 -1 +5Cl: ( +5 ) →(-1 ) = +6P: [0 →+5] ×4 = -20•10HClO3+ 3P4→10 HCl+ 12H3PO4•10HClO3+ 3P4+ 18 H2O →10 HCl+ 12H3PO4•10HClO3+ 3P4+ 18 H2O = 10 HCl+ 12H3PO472147226128.1 氧化还原反应2. 离子电子法配平原则(1) 反应过程中氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数(2) 反应前后各元素的原子总数相等只能用于水溶液中的氧化还原反应,不能用于配平气相或固相反应式13配平步骤①用离子式写出主要反应物和产物②分别写出氧化-还原半反应③分别配平两个半反应方程式④确定得、失电子数目相同并配平离子方程式。
有时根据需要可将其改为分子方程式。
1415(1)MnO 4-+ SO 32-= SO 42-+ Mn 2+SO 32-+ H 2O = SO 42-+ H +(2) MnO 4-+ 8H ++ 5e -= Mn 2++ 4H 2O ①SO 32-+ H 2O = SO 42-+ 2H ++ 2e -②(3) ①×2 + ②×5得2MnO 4-+ 16H ++ 10e -= 2Mn 2++ 8H 2O +) 5SO 32-+ 5H 2O = 5SO 42-+ 10H ++ 10e -2MnO 4-+ 5SO 32-+ 6H += 2Mn 2++ 5SO 42-+ 3H 2O 2KMnO 4+ 5K 2SO 3+ 3H 2SO 4= 2MnSO 4+ 6K 2SO 4+ 3H 2O8.1 氧化还原反应用离子电子法配平Cl2(g)+NaOH NaCl+NaClO3Cl2(g) + 2e-=2Cl-①Cl2(g) + 12OH-= 2ClO3-+ 6H2O + 10 e-②①×5 + ②得6Cl2(g) + 12OH-= 10Cl-+ 2ClO3-+ 6H2O化简得:3Cl2(g) + 6OH-= 5Cl-+ ClO3-+ 3H2O3Cl2(g) + 6NaOH= 5NaCl+ NaClO3+ 3H2O1617配平方程式Cr(OH)3(s) + Br 2(l) CrO 42-+ Br -Br 2(l) + 2e -= 2Br -①Cr(OH)3(s) + 5OH -= CrO 42-+ 4H 2O + 3e -即:Cr(OH)3(s) + 5OH -= CrO 42-+ 4H 2O + 3e -②①×3+②×2得2Cr(OH)3(s) + 3Br 2(l) + 10OH -= 2CrO 42-+ 6Br -+ 8H 2O 2Cr(OH)3(s) + 3Br 2(l) + 10KOH= 2K 2CrO 4+ 6KBr + 8H 2O Cr(OH)3(s) + Br 2(l) + KOH →K 2CrO 4+ KBr184224SO H 61264SO K CO MnSO O H C KMnO 42++⎯⎯⎯→⎯++)−++−+−+−++=++=+++→+24e24H 6CO O 6H O H C O4H Mn5e 8H MnO CO MnO H C MnO 226126224226126442224426126422261264SO 12K O 66H 30CO 24MnSO SO 36H O H 5C 24KMnO O66H 30CO 24Mn 72H O H 5C 24MnO +++=++++=++++−①×24②×58.1 氧化还原反应用离子电子法配平方程式Ca3(PO4)2+ C + SiO2→CaSiO3+ P4+ CO2C + 2H2O = CO2+ 4H++ 4e-①2Ca3(PO4)2+ 6SiO2+ 10H2O + 20e-=6CaSiO3+ P4+ 20OH-②①×5 + ②得2Ca3(PO4)2+ 6SiO2+ 5C = 6CaSiO3+ P4+ 5CO219酸性介质:多n个O加2n个H+,另一边加n个H2O碱性介质:多n个O加n个H2O,另一边加2n个OH-中性介质:左边多n个O加n个H2O,右边加2n个OH-右边多n个O加2n个H+,左边加n个H2O小结208.2 原电池与电极电势8.2.1 原电池8.2.2 原电池的最大电功与吉布斯自由能2122电解质正极(阴极)负极(阳极)8.2 原电池与电极电势原电池工作原理24负极(电子流出):Zn(aq) -2e ⇌Zn 2+(s)氧化反应正极(电子流入):Cu 2+(aq) + 2e ⇌Cu(s) 还原反应电池反应(氧化还原反应):Zn +Cu 2+(aq) ÆCu(s) + Zn 2+(aq)氧化型+ ne Æ还原型电对:Zn 2+/Zn ,Cu 2+/Cu金属导体,如Cu 、Zn惰性导体,如Pt 、石墨棒电极2. 电极与电极反应8.2 原电池与电极电势25③(∨)负极:Zn -2e-=Zn 2+反应:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑正极:2H ++2e -=H 2↑26⑤④(∨)(∨)负极:Zn -2e -=Zn 2+正极:2H ++2e -=H 2↑反应:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑负极:Fe -2e -=Fe 2+正极:Cu 2++2e -=Cu反应:Fe+ Cu 2+=Fe 2++Cu or Fe+CuSO 4=Cu+FeSO 48.2 原电池与电极电势27⑦⑥(×)(∨)负极:Zn -2e -=Fe 2+正极:Cu 2++2e -=Cu反应:Zn+ Cu 2+=Zn 2++Cuor Zn+CuSO 4=Cu+ZnSO 48.2 原电池与电极电势28⑧⑨(×)(∨)负极:Fe -2e-=Fe 2+反应:Fe+2H +=Fe 2++H 2↑或Fe+H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑正极:2H ++2e -=H 2↑29①负极“-”在左边,正极“+”在右边,盐桥用“‖”表示②半电池中两相界面用“|”分开,同相不同物种用“,”分开,溶液、气体要注明c B ,p B ③纯液体、固体和气体写在惰性电极一边用“|”分开3. 原电池符号书写原电池符号的规则:(-) Zn|Zn 2+(1.0mol·L -1)‖Cu 2+(1.0mol·L -1)|Cu (+) 8.2 原电池与电极电势30解:首先将反应分解成正极反应和负极反应:正极:Cl 2(g) + 2e →2Cl -(aq) (还原反应)负极:Fe 2+(aq) –e →Fe 3+(aq) (氧化反应)将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示。
2Fe 2+(1.0mol·L -1) + Cl 2(101325Pa) →2Fe 3+(0.1mol·L -1) + 2Cl -(2.0mol·L -1)(-) Pt | Fe 2+(1.0mol·L -1), Fe 3+(0.1mol·L -1)‖Cl -(2.0mol·L -1)|Cl 2(101325Pa), Pt (+)8.2 原电池与电极电势8.2 原电池与电极电势4. 电极的类型电极主要有以下三种类型:第一类电极主要包括金属电极和气体电极第二类电极主要包括难溶盐和难溶氧化物电极第三类电极氧化还原电极31321. 金属电极将金属板插到此金属的盐溶液中构成的电极2.气体电极将气体通入其相应离子的溶液中,并用惰性导体作导电极板构成的电极电极组成:Pt(s) |Cl 2(p ) | Cl -(a -)电极反应:Cl 2(p ) + 2e Æ2Cl -(a -)电极组成:Ag(s) |+(a +)电极反应:Ag +(a +)+ e ÆAg(s)注明溶液的活度常用浓度代替区分电极材料与电极溶液3. 难溶盐电极将金属表面涂有其金属难溶盐的固体,然后浸入与该盐具有相同阴离子的溶液中构成的电极电极组成:Ag(s)|AgCl(s)| Cl-(a-)电极反应:AgCl(s)+ e ÆAg(s)+ Cl-(a-)电极组成:Hg(s)| Hg2Cl2(s)| Cl-(a-)电极反应:Hg2Cl2(s)+2e Æ2Hg(s) + 2Cl-(a-)338.2 原电池与电极电势4. 难溶氧化物电极将金属表面涂有其金属难溶氧化物,然后浸在含H+或OH-的溶液中构成的电极电极组成:Ag(s)| Ag2O(s)| H+(a+)电极反应:Ag2O(s) + 2H+(a+) + 2e Æ2Ag(s) + H2O(l) 5.氧化还原电极将惰性电极浸入含有同一元素的两种不同氧化值的离子溶液中构成的电极电极组成:Pt | Sn4+(a1) ,Sn2+(a2)电极反应:Sn4+(a1) + 2e ÆSn2+(a2)3435电极类型Ag 2O(s) + 2H +(a +) + 2e ⇌2Ag(s) + H 2O(l)Ag(s)| Ag 2O(s)| H +(a +)难溶氧化物Sn 4+(a 1) + 2e ⇌Sn 2 +(a 1) Pt(s) | Sn 4+(a 1) ,Sn 2+(a 2)氧化还原AgCl(s) + e ⇌Ag(s) + Cl -(a -)Ag(s)| AgCl(s)| Cl -(a)难溶盐Cl 2(p) + 2e ⇌2Cl -(a -)Pt(s) |Cl 2(p ) | Cl -(a)气体Ag +(a +)+e ⇌Ag(s)Ag(s) | Ag +(a)金属电极反应电极组成电极8.2 原电池与电极电势36将反应:SnCl 2+ FeCl 3 ⇌SnCl 4+ FeCl 2组成一个原电池,写出其电池组成及正负极的电极反应解:(–) Pt | Sn 4+(a 1), Sn 2+(a 2) | |Fe 3+ (a 3), Fe 2+ (a 4)| Pt (+)✦不可选用Fe ,因为选Fe 后,Fe 与Fe 3+或Fe 2+又可构成金属电极,与题意不符。