电化学原理知识点
电化学知识点总结
电化学知识点总结一、电化学基础1. 电化学的基本概念电化学是研究电化学反应的科学，它涉及到电流和电势的关系，以及在电化学反应中的能量转换和催化作用。
电化学反应通常发生在电极上，电化学反应的方向与电流的流动方向相反。
2. 电化学的基本原理电化学的基本原理包括电极反应、电解、电荷传递和能量转换等。
在电池中，通过氧化还原反应产生的电能被转化为化学能，进而转化为电能，从而产生电流。
3. 电化学的基本参数电化学的基本参数包括电压、电流、电解、电极电势、电导率、离子迁移速率等。
这些参数是电化学研究的基础，也是电化学应用的基本原理。
二、电化学反应1. 电化学反应的基本类型电化学反应包括氧化还原反应、电解反应、电化学合成反应等。
氧化还原反应是电化学反应中最常见的一种，它涉及到电子的转移，产生电压和电流。
电解反应是电化学反应中电流通过电解质溶液时发生的反应，通常涉及到离子的迁移和溶液中的化学反应。
电化学合成反应是指利用电能进行化学合成反应，通常包括电极合成和电解合成两种方式。
2. 电化学反应的热力学和动力学电化学反应的热力学和动力学是电化学研究的重要内容。
热力学研究电化学反应的热能转化和热能产生的条件，动力学研究电化学反应的速率和电化学动力学理论。
三、电化学动力学1. 电化学反应速率电化学反应速率是指单位时间内电化学反应所产生的物质的变化量。
电化学反应速率与电流和电压密切相关，它是电化学反应动力学研究的关键之一。
2. 催化作用催化作用是指通过催化剂来提高电化学反应速率的现象。
催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，通常在电化学反应中有着重要的应用。
3. 双电层理论双电层是电极表面和电解质溶液之间的一个电荷层，它对电化学反应速率有着重要的影响。
双电层理论是电化学研究的重要理论之一，它涉及到电极和电解质溶液中的电位差和电荷分布。
4. 交换电流交换电流是指在电化学反应中与电流方向相反的电流，它是电化学反应速率的一个重要参数，也是电化学动力学研究的重要内容。
电化学原理知识点总结
电化学原理知识点总结电化学原理是一门研究电子和离子在电解溶液中的反应性能，以及电解溶液对电导率、电位等影响的重要学科。
它涉及电解质和电解溶液的电离状态，阳极还原氧化物和阴极氧化物的氧化还原反应，以及参与水质电解的水分解反应和络合反应等多方面。
1、电解质的电离状态：电解质的电离状态可以描述它内部的结构，是电化学反应的基础。
它指的是一种特殊化学物质在给定条件下，其在溶液中产生正负离子的程度，由此反映出它能够承受的电位强度。
2、阴极氧化物与阳极还原物的氧化还原反应：阴极氧化物的氧化反应在电解溶液中的氧化反应是一个重要的分支。
阴极氧化物通常会在氧化过程中吸收电子而产生阳极还原物；阳极还原物则会从溶液中吸收电子以完成还原反应。
3、参与水质电解的水分解反应和络合反应：水分解反应是指电解溶液中水分子由于电场的作用拆解成H+离子和OH-离子；而络合反应指水分子在电场作用下通过H+离子和OH-离子的络合，形成H2O分子，从而稳定电解溶液的PH值，而水分解和络合反应又是电解溶液中的电离平衡反应，它们的平衡常数为水离子均衡常数。
4、电解溶液对电位的影响：电解溶液有很强的稳定性，包括电位稳定性，电导率稳定性和pH稳定性。
电位是指溶液中电子流动的势能，即溶质对另一种溶质的表示，电位可以反映溶液的离子浓度，它是电解溶液中电子移动的最基本参数。
5、电解溶液对电导率的影响：电导率是指溶液中电子流动的速率，它是电解溶液中电子移动的第二个基本参数，它可以反映溶液的分解程度和稳定性。
电导率受溶液的离子浓度、电位、电解质等因素的影响，因此，在研究电解溶液的整体性能时，需要仔细考虑这些因素的相互关系。
总之，电化学原理是一门重要的学科，其原理是电子和离子在电解溶液中的反应性能，以及电解溶液对电导率、电位等影响。
它涉及电解质和电解溶液的电离状态，阳极还原氧化物和阴极氧化物的氧化还原反应，以及参与水质电解的水分解反应和络合反应等，为理解电化学反应提供重要的知识与基础。
电化学原理知识点
电化学原理知识点电化学原理第一章绪论两类导体：第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。
第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。
三个电化学体系：原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。
电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极：发生氧化反应的电极原电池（-）电解池（+）阴极：发生还原反应的电极原电池（+）电解池（-）电解质分类：定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。
分类：1.弱电解质与强电解质—根据电离程度2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数：水化膜中包含的水分子数。
水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数： 活度：即“有效浓度”。
活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
规定：活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I ：离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为：iii x αγ=∑=221i i z m I IA ⋅-=±γlog注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。
电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。
符号为G ，单位为S ( 1S =1／Ω)。
影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。
当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有 1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。
电化学基础知识归纳
电化学基础知识一、原电池：将化学能转化为电能的装置。
（一）原电池组成与原理：1、组成条件：①活动性不同的两个电极（常见为金属或石墨）； ②将电极插入电解质溶液中； ③两电极间形成闭合电路（两电极接触或导线连接）；④能自发发生氧化还原反应。
2、电极名称：负极：较活泼的金属（电子流出的一极）；正极：较不活泼的金属或能导电的非金属（电子流入的一极）。
3、电极反应特点：负极：氧化反应，失电子； 正极：还原反应，得电子。
4、电子流向：由负极经外电路沿导线流向正极。
注意：电子流向与电流的方向相反。
例如：右图原电池装置，电解质溶液为硫酸铜溶液。
负极Zn ：Zn-2e －＝Zn 2+ ； 正极Cu ：Cu 2+ +2e －＝Cu （硫酸铜溶液） 总反应：Cu 2+ +Zn ＝Cu +Zn 2+盐桥作用：盐桥是装有含KCl 饱和溶液的琼脂溶胶的U 形管，管内溶液的离子可以在其中自由移动。
即提供离子迁移通路，形成闭合电路。
（盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？左烧杯里Zn 电极失电子成为Zn 2+ 进入溶液中，使得ZnSO 4溶液带正电荷，而右烧杯里Cu 2+ 得电子生成Cu ，由于Cu 2+ 减少，使得CuSO 4溶液带负电荷。
为了使两边烧杯里溶液仍然保持电中性，盐桥中的Cl -向ZnSO 4 溶液迁移，而盐桥中的K + 向CuSO 4 溶液迁移，因此盐桥起了形成闭合电路的作用。
） 拓展：海洋电池:我国首创以铝－空气－海水为能源的新型电池。
海洋电池是以铝合金为负极，网状金属Pt 为正极，海水为电解质溶液，它靠海水中的溶解氧与铝反应源源不断地产生电能。
电极反应式：负极（Al ）：Al －3e －＝Al 3＋ 正极（Pt ）：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4 OH － 总反应方程式：4Al ＋3O 2＋6H 2O ＝4Al(OH)3（二）分别写出CH4燃料电池在以下环境里，正极、负极反应式、总反应方程式。
1、CH4、O2，以H2SO4溶液为电解质环境；2、CH4、O2，以NaOH溶液为电解质环境；3、CH4、O2，，以固体氧化物为电解质(能传递O2-)；二、电解池：把电能转化为化学能的装置。
电化学基础知识整理
电化学基础知识整理1.原电池原电池是将化学能转化为电能的装置1.1原电池原理①、原电池：将化学能转变成电能的装置②、形成条件：①活动性不同的两电极（连接）；②电解质溶液（插入其中并与电极自发反应）；③电极形成闭合电路④能自发的发生氧化还原反应③、电极名称：负极：较活泼的金属（电子流出的一极）正极：较不活泼的金属或能导电的非金属（电子流入的一极）④、电极反应：负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阴离子得电子或氧气得电子（吸氧腐蚀）⑤、电子流向：由负极沿导线流向正极锌- 铜电池，负极-Zn ，正极 -Cu。
负极： Zn-2e=Zn 2+，电解质溶液——稀硫酸。
正极： 2H++2e=H2↑总反应： 2H++Zn=H2↑ +Zn2+注意：如果在铜锌的导线中加一个电流计，电流计指针会发生偏转。
随时间的延续，电流计指针的偏转角度逐渐减小。
盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路的作用例如 :铜锌原电池中用到了盐桥现象 :⑴、检流计指针偏转，说明有电流通过。
从检流计指针偏转的方向可以知道电流的方向是 Cu 极→Zn 极。
根据电流是从正极流向负极，因此， Zn 极为负极， Cu 极为正极。
而电子流动的方向却相反，从 Zn 极→Cu 极。
电子流出的一极为负极，发生氧化反应；电子流入的一极为正极，发生还原反应。
一般说来，由两种金属所构成的原电池中，较活泼的金属是负极，较不活泼的金属是正极。
其原理正是置换反应，负极金属逐渐溶解为离子进入溶液。
反应一段时间后，称重表明，Zn 棒减轻， Cu 棒增重。
⑵、取出盐桥，检流计指针归零，重新放入盐桥，指针又发生偏转，说明盐桥起到了使整个装置构成通路的作用。
盐桥是装有饱和 KCl 琼脂溶胶的 U 形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？ Zn 棒失去电子成为 Zn2+进入溶液中，使 ZnSO4 溶液中Zn2+过多，带正电荷。
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第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。
三个电化学体系：原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。
电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极：发生氧化反应的电极 原电池（-）电解池（+） 阴极：发生还原反应的电极 原电池（+）电解池（-） 电解质分类：定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。
分类：1.弱电解质与强电解质—根据电离程度2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数：水化膜中包含的水分子数。
水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数： 活度：即“有效浓度”。
活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
ii i x αγ=规定：活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I ：离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为：注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。
电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。
符号为G ，单位为S ( 1S =1／Ω)。
影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。
当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。
电化学原理知识点
电化学原理第一章 绪论两类导体： 第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。
第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。
三个电化学体系：原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。
电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极：发生氧化反应的电极 原电池（-）电解池（+） 阴极：发生还原反应的电极 原电池（+）电解池（-） 电解质分类：定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。
分类：1.弱电解质与强电解质—根据电离程度2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数：水化膜中包含的水分子数。
水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数： 活度：即“有效浓度”。
活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
规定：活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I ： 离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为： 注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。
电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。
符号为G ，单位为S ( 1S =1／Ω)。
影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。
当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。
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原电池和电解池561．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生（1）吸氧腐蚀负极：Fe－2e-==Fe2+正极：O2+4e-+2H2O==4OH-总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O（2）析氢腐蚀：CO 2+H2O H2CO3H++HCO3-负极：Fe －2e-==Fe2+正极：2H+ + 2e-==H2↑总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
2．金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。
如：不锈钢。
⑵在金属表面覆盖保护层。
常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。
⑶电化学保护法①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。
②牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极3。
常见实用电池的种类和特点⑴干电池（属于一次电池）①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
②电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2OB.充电反应阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-2PbSO4 + 2H2O===总式：Pb + PbO2 + 2H2SO4放电充电注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。
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电化学原理第一章绪论两类导体:第一类导体:凡就是依靠物体内部自由电子得定向运动而导电得物体,即载流子为自由电子(或空穴)得导体,叫做电子导体,也称第一类导体。
第二类导体:凡就是依靠物体内得离子运动而导电得导体叫做离子导体,也称第二类导体。
三个电化学体系:原电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应得装置。
电解池:将电能转化为化学能得电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功得短路原电池。
阳极:发生氧化反应得电极原电池(-)电解池(+)阴极:发生还原反应得电极原电池(+)电解池(-)电解质分类:定义:溶于溶剂或熔化时形成离子,从而具有导电能力得物质。
分类:1、弱电解质与强电解质—根据电离程度2、缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在得形态3、可能电解质与真实电解质—根据键合类型水化数:水化膜中包含得水分子数。
水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向得水分子性质,受这种相互作用得水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数:活度:即“有效浓度”。
活度系数:活度与浓度得比值,反映了粒子间相互作用所引起得真实溶液与理想溶液得偏差。
规定:活度等于1得状态为标准态。
对于固态、液态物质与溶剂,这一标准态就就是它们得纯物质状态,即规定纯物质得活度等于1。
离子强度I:离子强度定律:在稀溶液范围内,电解质活度与离子强度之间得关系为:注:上式当溶液浓度小于0、01mol·dm-3 时才有效。
电导:量度导体导电能力大小得物理量,其值为电阻得倒数。
符号为G,单位为S ( 1S =1／Ω)。
影响溶液电导得主要因素:(1)离子数量;(2)离子运动速度。
当量电导(率):在两个相距为单位长度得平行板电极之间,放置含有1 克当量电解质得溶液时,溶液所具有得电导称为当量电导,单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。
与K 得关系:与得关系:当λ趋于一个极限值时,称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。
离子独立移动定律:当溶液无限稀释时,可以完全忽略离子间得相互作用,此时离子得运动就是独立得,这时电解质溶液得当量电导等于电解质全部电离后所产生得离子当量电导之与:同一离子在任何无限稀溶液中极限当量电导值不变!离子淌度:单位场强(V/cm)下得离子迁移速度,又称离子绝对运动速度。
离子迁移数:某种离子迁移得电量在溶液中各种离子迁移得总电量中所占得百分数。
或第二章电化学热力学相间:两相界面上不同于基体性质得过度层。
相间电位:两相接触时,在两相界面层中存在得电位差。
产生电位差得原因:荷电粒子(含偶极子)得非均匀分布。
形成相间电位得可能情形:1、剩余电荷层:带电粒子在两相间得转移或利用外电源向界面两侧充电;2、吸附双电层:阴、阳离子在界面层中吸附量不同,使界面与相本体中出现等值反号电荷;3、偶极子层:极性分子在界面溶液一侧定向排列;4、金属表面电位:金属表面因各种短程力作用而形成得表面电位差。
相间电位得类型:外电位差(伏打电位差):内电位差(伽尔伐尼电位差):电化学位差:电化学位:绝对电位:金属(电子导电相)与溶液(离子导电相)之间得内电位差。
例:若电极材料不变, 不变;若令不变,则:相对(电极)电位:研究电极与参比电极组成得原电池电动势称为该电极得相对(电极)电位,用ψ表示。
符号规定:研究电极在原电池中发生还原反应:研究电极在原电池中发生氧化反应:氢标电位:标准氢电极作参比电极时测得得电极相对电位。
如:Pt|H2,H+||Ag2+|Ag液体接界电位:相互接触得两个组成不同或浓度不同得电解质溶液之间存在得相间电位。
产生得原因:各种离子具有不同得迁移速率而引起。
盐桥:饱与KCl溶液中加入3%琼脂。
作用:由于K+、Cl-得扩散速度接近,液体接界电位可以保持恒定。
电池进行可逆变化必须具备两个条件:1、电池中得化学变化就是可逆得,即物质得变化就是可逆得;2、电池中能量得转化就是可逆得,即电能或化学能不转变为热能而散失。
原电池电动势:原电池短路时得端电压(即两电极相对电位差)。
注意:只有可逆电池有E,电池不可逆时只能测到V。
基本关系式:注:只适用于可逆电池, 表示可以做得最大有用功(电功)。
Nernst方程: (标准状态下得电动势)对反应: 得含义:标准状态下得平衡电位电极得分类:1、可逆电池阳离子(第一类)可逆: 金属在含有该金属离子得可溶性盐溶液中所组成得电极。
阴离子(第二类)可逆:金属插入其难溶盐与与该难溶盐具有相同阴离子得可溶性盐溶液中。
或氧化还原可逆电极:铂或其它惰性金属插入同一元素得两种不同价态离子溶液中,如:气体电极:气体吸附在铂或其它惰性金属表面与溶液中相应得离子进行氧化还原反应并达到平衡,如:2、不可逆电极第一类不可逆电极:金属在不含该金属离子得溶液中形成得电极。
如:第二类不可逆电极:标准单位较正得金属在能生成该金属难溶盐或氧化物得溶液中形成得电极。
如:第三类不可逆电极:金属浸入含有某种氧化剂得溶液中形成得电极。
如:不可逆气体电极:一些具有较低氢过电位得金属在水溶液中,尤其在酸中,形成得电极。
如:影响电极电位得因素:1、电极得本性2、金属表面得状态3、金属得机械变形与内应力4、溶液得PH值5、溶液中氧化剂得存在6、溶液中络合剂存在7、溶剂得影响第三章电极/溶液界面得结构与性质理想极化电极:在一定电位范围内,有电量通过时不发生电化学反应得电极体系称为理想极化电极。
比较:理想极化电极就是在一定条件下电极上不发生电极反应得电极,通电时电极反应速度跟不上电子运动速度,不存在去极化作用,流入电极得电荷全部在电极表面不断积累,只起到改变电极电位,即改变双电层结构得作用,如滴汞电极。
反之,如果电极反应速度很大,以至于去极化作用于极化作用接近于平衡,有电流通过时电极电位几乎不变化,即电极不出现极化现象,就就是理想不极化电极,如电流密度很小时得饱与甘汞电极。
零电荷电位:电极表面剩余电荷为零时得电极电位。
与不同原因:剩余电荷得存在不就是形成相间电位得唯一原因。
零标电位:相对于零电荷电位得相对电极电位,以零电荷电位作为零点得电位标度。
吸附:某物质得分子、原子或离子在界面富集(正吸附)或贫乏(负吸附)得现象。
分类:静电吸附;非特性吸附;特性吸附(物理吸附+化学吸附)。
电毛细现象:界面张力б随电极电位变化得现象。
电毛细曲线:界面张力与电极电位得关系曲线。
微分电容:引起电位微小变化时所需引入电极表面得电量,也表征了界面在电极电位发生微小变化时所具备得贮存电荷得能力。
电毛细曲线及微分电容曲线研究界面性质与结构得优缺点比较:(仅供参考)(1)电毛细曲线法得主要应用:判断电极表面带电状况(符号);求电极表面剩余电荷密度q ;求离子表面剩余量。
(2)微分电容曲线得主要应用:利用判断q正负;研究界面吸附;求q、:(3)用微分电容法求q值比电毛细曲线法更为精确与灵敏,电毛细曲线得直接测量只能在液态金属(汞、镓等)电极上进行,微分电容还可以在固体电极上直接进行。
应用微分电容发往往需要应用电毛细曲线法确定零电荷电位。
斯特恩模型:电极/溶液界面得双电层由紧密层与分散层两部分组成。
电位分布特点:紧密层——线性分布分散层——曲线分布电位:离子电荷能接近电极表面得最小距离处得平均电位。
紧密层结构对Stern模型得两点重要修正:水偶极子定向及对结构得影响(“电极水化”)短程作用引起得吸附(特性吸附)。
无离子特性吸附:OHP:距离电极表面为d得液层,即最接近电极表面得水化阳离子电荷中心所在液层称为外紧密层或外Helmholtz平面。
有离子特性吸附:IHP:阴离子电荷中心所在得液层称为内紧密层平面或内Helmholtz平面。
“电极/溶液”界面模型概要(总结):由于界面两侧存在剩余电荷(电子及离子电荷)所引起得界面双电层包括紧密层与分散层两部分;分散层就是由于离子电荷得热运动引起得,其结构(厚度、电势分布等)只与温度、电解质浓度(包括价型)及分散层中得剩余电荷密度有关,而与离子得个别特性无关;紧密层得性质决定于界面层得结构,特别就是两相中剩余电荷能相互接近得程度;能在电极表面“特性吸附”得阴离子往往在电极表面上“超载吸附”。
此时界面结构及其中电势分布具有“三电层”形式。
特性吸附:无机阴离子得特性吸附对得影响:使界面张力下降;使负移。
有机分子得特性吸附对得影响:使下降;出现电容峰。
第四章电极过程概述极化:有电流通过时,电极电位偏离平衡电位得现象过电位:在一定电流密度下,电极电位与平衡电位得差值极化值:有电流通过时得电极电位(极化电位)与静止电位得差值极化曲线:过电位(或电极电位)随电流密度变化得关系曲线。
极化度:极化曲线上某一点得斜率。
极化图:把表征电极过程特征得阴极极化曲线与阳极极化曲线画在同一个坐标系中,这样组成得曲线图叫极化图。
电极过程得基本历程:1、液相传质步骤2、前置得表面转化步骤简称前置转化3、电子转移步骤或称电化学反应步骤4、随后得表面转化步骤简称随后转化5、新相生成步骤或反应后得液相传质步骤速度控制步骤:串连得各反应步骤中反应速度最慢得步骤。
浓差极化:液相传质步骤成为控制步骤时引起得电极极化。
电化学极化:由于电化学反应迟缓而控制电极过程所引起得电极极化。
准平衡态:当电极反应以一定速度得进行时,非控制步骤得平衡态几乎未破坏得状态。
液相传质得三种方式:电迁移:电解质溶液中得带电粒子在电场作用下沿着一定得方向移动。
对流:一部分溶液与另一部分溶液之间得相对流动。
扩散:溶液中某一组分自发地从高浓度区域向低浓度区域移动。
对流扩散理论得前提条件: 对流就是平行于电极表面得层流;忽略电迁移作用。
注:稳态扩散得必要条件:一定强度得对流得存在。
边界层:按流体力学定义得液层。
扩散层:根据扩散传质理论,紧靠电极表面附近有一薄层存在反应粒子得浓度梯度。
浓差极化特征及判别:在一定得电极电位范围内出现一个不受电极电位变化影响得极限扩散电流密度; 提高搅拌强度可以使(极限扩散)电流密度增大;提高主体浓度可提高电流密度;与电极真实表面积无关,与有关;i受温度影响不大动力学公式及极化曲线稳态与暂态得区别:扩散层中得反应粒子浓度就是否与时间有关,即稳态: 暂态:第六章电子转移步骤动力学位能图:表示金属离子处在金属/溶液界面不同位置时,位能高低得一种示意图。
活化能:活化态与离子平均能量之差电极过程得传递系数α、β:表示电极电位对还原反应与氧化反应活化能影响得程度。
注:单电子转移步骤中, 所以又称为对称系数。
电化学极化规律与浓差极化规律得比较交换电流密度:物理意义:平衡电位下氧化反应与还原反应得绝对速度。
影响大小得因素1、与反应速度常数有关2、与电极材料有关3、与反应物质浓度有关4、与温度有关电极反应过程得可逆性:电极过程恢复平衡态得能力或去极化作用得能力为电极反应过程得可逆性。