电化学基本知识
电化学基础知识讲解及总结

电化学基础知识讲解及总结电化学是研究电与化学之间相互作用的学科,主要研究电能转化为化学能或者化学能转化为电能的过程。
以下是电化学的基础知识讲解及总结:1. 电化学基本概念:电化学研究的主要对象是电解质溶液中的化学反应,其中电解质溶液中的离子起到重要的作用。
电池是电化学的主要应用之一,它是将化学能转化为电能的装置。
2. 电化学反应:电化学反应可以分为两类,即氧化还原反应和非氧化还原反应。
氧化还原反应是指物质失去电子的过程称为氧化,物质获得电子的过程称为还原。
非氧化还原反应是指不涉及电子转移的反应,如酸碱中的中和反应。
3. 电解和电解质:电解是指在电场作用下,电解质溶液中的离子被电解的过程。
电解质是指能在溶液中形成离子的化合物,如盐、酸、碱等。
4. 电解质溶液的导电性:电解质溶液的导电性与其中的离子浓度有关,离子浓度越高,导电性越强。
电解质溶液的导电性也受温度和溶质的物质性质影响。
5. 电极和电位:在电化学反应中,电极是电子转移的场所。
电极可以分为阳极和阴极,阳极是氧化反应发生的地方,阴极是还原反应发生的地方。
电位是指电极上的电势差,它与电化学反应的进行有关。
6. 电池和电动势:电池是将化学能转化为电能的装置,它由两个或多个电解质溶液和电极组成。
电动势是指电池中电势差的大小,它与电化学反应的进行有关。
7. 法拉第定律:法拉第定律是描述电化学反应速率的定律,它表明电流的大小与反应物的浓度和电化学当量之间存在关系。
8. 电解质溶液的pH值:pH值是衡量溶液酸碱性的指标,它与溶液中的氢离子浓度有关。
pH值越低,溶液越酸性;pH值越高,溶液越碱性。
总结:电化学是研究电与化学之间相互作用的学科,主要研究电能转化为化学能或者化学能转化为电能的过程。
其中包括电化学反应、电解和电解质、电极和电位、电池和电动势等基本概念。
掌握电化学的基础知识对于理解电化学反应和电池的工作原理具有重要意义。
]电化学知识点总结
![]电化学知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/be715be17e192279168884868762caaedd33baf2.png)
]电化学知识点总结电化学是研究化学变化与电能之间的关系的一个学科,它是化学和物理学的交叉学科。
电化学的研究对象是电解过程和电池,并且在化学分析、电镀、腐蚀、电解制氧等领域应用广泛。
下面是一些电化学的基本知识点总结。
1. 电化学基础概念- 电池:由阳极和阴极以及连接二者的电解质构成,能够将化学能转化为电能的装置。
- 电解:在电解质中施加外加电势,使其发生化学反应,将化学能转化为电能。
- 氧化还原反应:电化学过程中的基本反应类型,包括氧化(电子流从物质中流出)和还原(电子流进入物质)两个反应。
2. 电解过程中的电解质和电极- 电解质:电解质是指携带电荷的溶液或熔融物质,可以将其称为离子液体,它在电解过程中离子扮演着重要的角色。
- 电极:电解过程中用于传输电子的导体,包括阳极(电流从电池中流出的极)和阴极(电流流入电池的极)。
3. 电势和电位- 电势:电势是指电池两个电极之间的电势差,用于描述电化学反应的驱动力。
单位是伏特(V)。
- 电位:电位是电池中某个电极的电势,用于描述物质的氧化还原能力,单位也是伏特(V)。
4. 电极电势和标准电极电势- 电极电势:电极电势是单个电极与某种参考电极之间的电势差,用于表示电极的氧化还原能力。
- 标准电极电势:标准电极电势是指在特定条件下,使用标准氢电极作为参照电极时,其他电极与标准氢电极之间的电势差。
标准氢电极的电极电势被定义为0V。
5. 动力学和热力学电极反应- 动力学电极反应:描述电极反应速率的反应动力学方程,例如质子还原动力学反应可以用Tafel方程或Butler-Volmer方程表示。
- 热力学电极反应:描述电极反应发生与否以及方向的反应热力学条件。
通过比较标准电极电势可以得知电极反应的方向。
6. 电化学电池- 电化学电池分类:电化学电池分为两大类,即原电池和电解池。
原电池直接将化学能转化为电能,如干电池;电解池则是利用外部电势来促进电解反应。
- 实例:常见的电化学电池有锌-铜电池、铅蓄电池、锂离子电池等。
电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结电化学是研究电与化学之间相互转化和相互作用的科学。
它是物理学和化学的交叉学科,在电池、电解和电沉积等领域有着广泛的应用。
以下是电化学的基础知识点总结:1. 电化学反应:- 氧化还原反应(简称氧化反应和还原反应),是电化学最基本的反应类型,涉及原子、离子或分子的电荷变化。
- 氧化是指某物质失去电子,还原是指某物质获得电子。
2. 电池原理:- 电池是将化学能转化为电能的装置,由两个电极(阳极和阴极)和电解质组成。
阳极是发生氧化反应的地方,阴极是发生还原反应的地方。
- 在电池中,化学反应产生的电荷通过外部电路流动,从而形成电流。
3. 电解:- 电解是用电流将化合物分解成离子或原子的过程。
在电解槽中,正极是阴离子的聚集地,负极是阳离子的聚集地,而正负极之间的电解液是导电介质。
- 在电解过程中,正负电极上的反应是有差别的,称之为阳极反应和阴极反应。
4. 电解质:- 电解质是能够在溶液中或熔融态中导电的物质。
电解质可以是离子化合物,如盐和酸,也可以是离子溶剂如水。
- 强电解质能够完全离解成离子,而弱电解质只有一小部分离解成离子。
5. 电动势:- 电动势是电池或电化学系统产生电流的驱动力,通常用电压表示。
- 在标准状态下,标准电动势是指正极与负极之间的电压差。
它与化学反应的自由能变化有关,可以通过标准电动势表进行查阅。
6. 极化现象:- 极化是指在电解过程中阻碍电流通过的现象。
- 有两种类型的极化:浓差极化和活化极化。
浓差极化发生在反应物浓度在电极上发生变化的时候,活化极化发生在电化学反应速率受到限制的时候。
7. 电信号:- 在电化学中,电伏是电势大小的基本单位。
它表示单位电荷通过电路所产生的能量的大小。
- 电流是电荷通过导体的速率,单位是安培。
- 除了电伏和电流之外,还有许多其他电信号,例如电阻、电导率和电容。
8. 电化学测量方法:- 常用的电化学测量方法有电压法、电位法、电流法和电导法。
电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结电化学是研究电子与离子在电解质溶液中的相互转移和相互作用的科学。
它涉及电荷的移动和化学反应的同时发生。
在电化学中,我们主要关注两个方面的过程:电化学反应和电化学细胞。
1. 电化学反应电化学反应是指在外加电势的作用下,电子和离子之间发生的氧化还原反应。
电化学反应包括两个基本过程:氧化和还原。
氧化是指物质失去电子或氢离子,而还原则是指物质获得电子或氢离子。
在电化学反应中,常常涉及到电极反应和电解质的离子浓度变化。
2. 电化学细胞电化学细胞是一种将化学能转化为电能的装置。
它包括两个半电池:一个作为阳极,用于氧化反应;另一个作为阴极,用于还原反应。
两个半电池通过电解质溶液或电解质桥相连,并且在外部连接一个电路,使电子能够在阳极和阴极之间流动。
这个电路就是外部电路,而电解质溶液或电解质桥则是内部电路。
电化学细胞产生的电势差可以用来驱动电子在电路中进行功的转化。
3. 电化学基础概念在电化学中,有一些基本概念需要了解。
(1)电极:电极是电化学反应发生的场所。
它包括两种类型:阳极和阴极。
阳极是发生氧化反应的地方,电子从阳极流出;而阴极是发生还原反应的地方,电子流入阴极。
(2)电位:电位是指在标准状态下,电解质溶液中某个电极的电势相对于标准氢电极的差异。
标准氢电极的电势被定义为0V,其他电极相对于标准氢电极具有正负的电势。
(3)电解质:电解质是能够在溶液中分解出离子的物质。
电解质可以分为强电解质和弱电解质,具体取决于它们在溶液中的离解程度。
(4)电导率:电导率是指电解质溶液中离子传导电流的能力。
电导率高的溶液具有更好的导电性能。
4. 电化学技术和应用电化学不仅是一门基础科学,还在许多领域中有广泛的应用。
(1)电解:电解是指利用电流将化合物分解为离子的过程。
电解在电解制备金属、电镀、电解解析等方面有着重要的应用。
(3)蓄电池:蓄电池是一种将化学能转化为电能的设备。
它具有可充电性,常用于储存和提供电能。
电化学基础知识总结

电化学基础知识总结电化学是研究电与化学之间相互转化关系的学科,它涉及电解反应、电池原理、电化学传感器等多个领域。
本文将对电化学的基础知识进行总结,旨在帮助读者全面了解电化学的基本概念和原理。
一、电解反应电解反应是指通过外加电源将电能转化为化学能的过程。
在电解池中,阳极是发生氧化反应的电极,而阴极则是发生还原反应的电极。
电解质溶液中的阴离子会向阳极流动,在那里接受电子并发生氧化反应;而阳离子则会向阴极流动,在那里失去电子并发生还原反应。
这种电解质溶液的流动以及电极上发生的反应构成了电解过程。
二、电池原理电池是将化学能转化为电能的装置。
常见的电池种类有干电池和蓄电池。
干电池内部由正极、负极和电解质组成。
正极含有氧化剂,负极则含有还原剂。
正、负极之间通过电解质传递离子,从而维持反应的进行。
当外电路连接到电池时,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,释放出电子供外电路使用,形成电流。
电池的电动势由正极的氧化半反应和负极的还原半反应决定。
三、电化学传感器电化学传感器是一种利用电化学原理进行测量的传感器。
它将待测物与电极反应,通过测量电流、电势或电荷等电化学信号的变化,来间接或直接地测定待测物的浓度、活性、存在形式等。
电化学传感器在环境监测、生物医学、食品安全等领域得到广泛应用。
常见的电化学传感器有pH传感器、氧气传感器和电导率传感器等。
四、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之一。
它涉及到电子的转移,即氧化剂获得电子变为还原剂,而还原剂失去电子变为氧化剂。
在氧化还原反应中,还原剂的氧化数减少,而氧化剂的氧化数增加。
这种电子的转移通常伴随着原子、离子或者分子之间的转移,形成新的化学物质。
五、电解质和溶液电解质是指能在溶液中形成离子的化合物。
在电解质溶液中,正离子与负离子相互吸引,形成动态平衡。
溶液中的电离程度可以通过离子强度来表征。
电解质溶液中的离子可以在电场的作用下进行运动,从而形成电流。
常见的电解质有酸、碱和盐等。
电化学知识点总结

第四章电化学基础一、原电池:1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路3、电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极,阳离子移向正极。
4、电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应: Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应: 2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑5、正、负极的判断:(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
(2)从电子的流动方向:负极流入正极(3)从电流方向:正极流入负极(4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极(5)根据实验现象:①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极二、化学电池1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池(一)一次电池1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等(二)二次电池1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。
2、电极反应:铅蓄电池放电:负极(铅): Pb-2e- =PbSO4↓正极(氧化铅): PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+阳极: PbSO4+2e- =Pb两式可以写成一个可逆反应: PbO2+Pb+2H2SO4 ⇋ 2PbSO4↓+2H2O3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池(三)燃料电池1、燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。
电化学知识点总结

电化学知识点总结电化学是化学与电学的交叉学科,研究电学与化学之间的相互关系。
它不仅是一门实用的科学,还是很多领域的基础知识,如电池、电解、电镀等。
在下面的文章中,我们将对电化学的一些重要知识点进行总结和讨论。
1. 电化学基础知识在电化学中,有两个重要的概念:氧化和还原。
氧化是指物质失去电子,而还原是指物质获得电子。
这两个过程是相互关联的,被称为氧化还原反应。
电化学中的反应可以通过电极的电位差来推动。
2. 电解和电解质电解是电流通过导电溶液或熔融的电解质时,导致物质发生化学变化的过程。
电解是电化学中的重要实验手段,可以用来提取金属、制备化学品等。
电解质是可以导电的物质,它可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质在水中能完全电离,而弱电解质只有一小部分能电离。
3. 氧化还原反应和电位在氧化还原反应中,发生氧化的物质叫做氧化剂,而发生还原的物质叫做还原剂。
在电化学中,常用电极电位来表示反应的进行方向。
电极电位的正负与电子从电极表面进入或者离开的方向有关。
4. 电池和电动势电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池组成,包括一个正极和一个负极,它们通过电解质和离子交换而相互联系。
电动势是电池的特性之一,它是电池正极和负极之间电位差的度量。
电动势越大,电池的输出能力越强。
5. 腐蚀和电解质溶液中的金属析出腐蚀是金属与环境中的化学物质发生不可逆性反应的过程,导致金属损坏。
腐蚀可以通过选用适当的金属和防腐措施来预防。
在电解质溶液中,当一个金属的离子以金属形式析出在电极上时,称为电析。
6. 电化学反应速率和化学电池电化学反应速率受电流的影响。
电池则是由一个或多个电化学反应组成的系统。
它们在化学反应进行时,产生电流,而这个电流又可以推动其他化学反应进行。
7. 电与生物体电与生物体之间也有紧密的联系。
生物体中存在着许多电解质,如离子和分子,它们对细胞的正常功能起着重要作用。
此外,生物电也是生物体进行神经传递和肌肉运动等活动的基础。
化学电化学知识点总结

化学电化学知识点总结化学电化学知识点总结如下:1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
2、组成条件:①两个活泼性不同的电极;②电解质溶液;③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路;3、电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4、电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑5、正、负极的判断:(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极;(2)从电子的流动方向负极流入正极;(3)从电流方向正极流入负极;(4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极;(5)根据实验现象①溶解的一极为负极;②增重或有气泡一极为正极电解池1、把电能转化为化学能的装置,也叫电解槽。
2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程。
3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程。
4、电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极金属的腐蚀1、定义:金属的腐蚀是指金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2、分类:由于金属接触的介质不同,发生腐蚀的情况也不同,一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
①化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。
化学腐蚀过程中发生的化学反应是普通的氧化还原反应,而不是原电池反应,无电流产生。
②电化学腐蚀:不纯的金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应。
比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
3、电化学腐蚀电化学腐蚀,实际上是由大量的微小的电池构成微电池群自发放电的结果。
①析氢腐蚀钢铁在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜,在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成了原电池。
- 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)。
阻纳G是一个随变化的矢量,通常用角频率(或一般频率f,=2f)的 复变函数来表示,即:
G ( ) G '( )jG ''( )
其中: j 1
G'—阻纳的实部, G''—阻纳的虚部
若G为阻抗,则有:
ZZ'jZ'' =|Z|eiθ
阻抗Z的模值的平方: 阻抗的相位角为
0 RFTlnaCl
络合离子Ag2Cl2 不稳定 Ag+→Ag2+ (光敏性强)
Cl-、Br-和I-中,Cl-溶解度最大,所以:A g B I C r A l I g C Bl
(控制Cl-纯度)的影响。
盐桥
测量与被测体系组成或浓度不同时用盐桥。
1.2.3.1 作用 ① 消除或减小液接电位; ② 消除测量体系与被测体系的污染。 1.2.3.2 要求(盐桥制备的注意事项)
三电极体系中各组成部分的作用和要求
③ 鲁金Luggin毛细管距离
太近:电位测不准;太远:较大的欧姆压降;
距离(管直径) ld0.1~0.3m m,这是半定性半定量关系;
鲁金:是苏联电化学创始人“A.H.弗鲁姆金”院士的人名,为了纪念他 发明的装置,他是经典电化学的奠基人。
④ 气体电极:要注意气体的入口和出口
电荷传递和扩散过程混合控制的EIS
平板电极上的反应:
电极过程由电荷传递过程和扩散过程共同控制,电化学极化和浓差极化同 时存在时,则电化学系统的等效电路可简单表示为:
Cd R
ZW
Rct
ZW
RW
1/ 2
CW
1
1/ 2
ZW 1/2(1j)
Nyquist 图上扩散控制表现为倾 斜角/4(45)的直线。
电压、电流、时间、频率、化学反应
电化学测试示意图
电化学工作站
WE
CE
SE
RE
对 电 极
工 作 Rs 电 极
槽压
施加/测量电位 V
A 施加/测
WE
量电流
Rs
CE
SE RE
电解池等效电路图
电解池示意图
三电极与两回路
电解池
V
R大
CE
RE 测量回路
WE E
极化回路
经典恒流法测量电路
原理图
三电极组成
研究 电极:
P
RRct/2
R
Rct 2
Cd
1
Rct
注意:
在固体电极的EIS测量中发现,曲线总是或多或少的偏离半圆轨迹,而 表现为一段圆弧,被称为容抗弧,这种现象被称为“弥散效应”,原因 一般认为同电极表面的不均匀性、电极表面的吸附层及溶液导电性差 有关,它反映了电极双电层偏离理想电容的性质。
溶液电阻R除了溶液的欧姆电阻外,还包括体系中的其它可能存在的 欧姆电阻,如电极表面膜的欧姆电阻、电池隔膜的欧姆电阻、电极材 料本身的欧姆电阻等。
Z Z'2 Z''2
tan
Z Z'
''
虚部Z''
(Z',Z'')
|Z|
实部Z'
阻抗谱的应用
分析电极过程动力学、 双电层和扩散等,研 究电极材料、固体电 解质、导电高分子以 及腐蚀防护机理等。
阻抗~频率
交流伏安法
锁相放大器 频谱分析仪
阻抗模量、相位角~频率
Eeq
E=E0sin(t)
电化学阻抗法
阻抗测量技术
即:电子与离子间必定在界面处发生了转化,这个转化 就发生在离子导体和电子导体的界面处。
伴随电子与离子在界面上发生转化时,必定会有新的物质生成,而 且这一新物质的生成必然发生在尺度很小的两相界面上。 化学:研究物质变化及其伴随现象的规律和关系,物质的量(浓度、 摩尔)、变化的快慢(速度)、变化的程度(平衡)、变化的条件…. 电化学:相界面上伴随电子转移的化学变化。
WE
辅助 电极: CE
三电 极
参比 电极: RE
两回路
极化回路(串联电路)
由极化电源、WE、CE、 可变电阻以及电流表等组 成。
测量回路(并联电路)
功能
目的
调节或控制流经 WE的电流
实现极化电流的变化与测量
由控制与测量电位的 仪器、WE、RE、盐桥 等组成。
实现控制或测量极 化的变化
测量WE通电时的变化情况
2. 线性条件(linearity): 输出的响应信号与输入的扰动信号之间存在线性关系。 电化学系统的电流与电势之间是动力学规律决定的非线性关系,当采用小幅 度的正弦波电势信号对系统扰动,电势和电流之间可近似看作呈线性关系。 通常作为扰动信号的电势正弦波的幅度在5mV-10mV。
3. 稳定性条件(stability): 扰动不会引起系统内部结构发生变化,当扰动停止后, 系统能够回复到原先的状态。可逆反应容易满足稳定性条件;不可逆电极过程, 只要电极表面的变化不是很快,当扰动幅度小,作用时间短,扰动停止后,系 统也能够恢复到离原先状态不远的状态,可以近似的认为满足稳定性条件。
参比电极
应具备的条件 ③ 良好的稳定性(化学稳定性好、温度系数小); ④ 具有良好的恢复特性; ⑤ 恒电位测量中,要求低内阻,从而实现快响应 速度。
参比电极
常见的参比电极
①甘汞电极;
Hg|Hg2Cl2|Cl-
H g 2 C l2 2 e 2 H g 2 C l
0 RFTlnaCl
由于Hg+→Hg2+ (亚汞不稳定,高温时易变成Hg2+,受温度影响大。<70℃,
Cd R
Rct
等效电路的阻抗:
Z
R
1
jCd
1 Rct
电极过程的控制步骤为电化 学反应步骤时, Nyquist 图 为半圆,据此可以判断电极 过程的控制步骤。
从Nyquist 图上可以直接求 出R和Rct。
由半圆顶点的可求得Cd。
0
半圆的顶点P处:
PCdRct 1
• ,ZReR • 0,ZReR+Rct
参比电极
常见的参比电极
③ 汞-氧化汞电极;
Hg|HgO|OH-
H g O H 2 O 2 e H g 2 O H
0
RTlna FO
H
Hg2+,比较稳定,但具有较强的氧化性,应防止还原性物质对Hg2+的影响。
参比电极
常见的参比电极
④ 银-氯化银电极;
Ag|AgCl|Cl-
A gCle A gCl
ZZRZCRj(1C)
实部: Z' R
虚部: Z'' 1/C
Nyquist 图上为与横轴 交于R与纵轴平行的一 条直线。
4. 电阻R和电容C并联的电路
并联电路的阻抗的倒数是各并联元件阻抗倒数 之和
1111j ZZ R Z C R
C 1 (R R)2 C j1 (R R 2 C )2 C
实部:
Z'
R
1(RC)2
虚部: Z''1(RR2CC)2
消去,整理得:
Z'R2 Z''2 R2
2
2
圆心为 (R/2,0), 半径为 R/2的圆的方程
Nyquist 图上为半径为R/2的半圆
电荷传递过程控制的EIS
如果电极过程由电荷传递过程(电化学反应步骤)控制,扩散过程引起 的阻抗可以忽略,则电化学系统的等效电路可简化为:
3. EIS是一种频率域测量方法,可测定的频率范围很宽,因而比常规 电化学方法得到更多的动力学信息和电极界面结构信息。
利用EIS研究一个电化学系统的基本思路:
将电化学系统看作是一个等效电路,这个等效电路是由电阻(R)、电 容(C)、电感(L)等基本元件按串联或并联等不同方式组合而成,通 过EIS,可以测定等效电路的构成以及各元件的大小,利用这些元件的 电化学含义,来分析电化学系统的结构和电极过程的性质等。
另外,[Cl-]要饱和,防止 发生a变C l 化)。
参比电极
常见的参比电极
② 汞-硫酸亚汞电极;
Hg|Hg2SO4|SO42-
H g 2 S O 4 2 e 2 H g S O 4 2
0 R 2FTlnaSO 42
亚汞不稳定,高温时易变成Hg2+,受温度影响大。防止Hg2SO4水解,应选 高浓度的SO42-,<40℃。
XC
1
C
iCEsin(t)
2
i E sin(t)
XC
2
电容的容抗(),电容的相位角=/2
写成复数: Z CjX Cj(1/ C )
实部:
ZC' 0
虚部:
ZC'' 1/C
* -Z'' *
***
Z'
Nyquist 图上为与纵轴(虚部)重合的一条直线
3. 电组R和电容C串联的RC电路
串联电路的阻抗是各串联元件阻抗之和
电化学基本知识
电池过程
阳极
典型电化学过程
e
Zn
盐
桥
1.1 V
阴极
Cu
ZnSO4
CuSO4
电化学过程的特点
Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + C+ + 2e- 阳极反应
Cu2+ + 2e- Cu(s) 阴极反应
电子不能在离子导体中运动
离子不能在电子导体中运动
1.2.5 辅助电极
1.2.5.1 辅助电极的作用 实现WE导电并使WE电力线分布均匀。 1.2.5.2 辅助电极的要求 ①辅助电极面积大;