1)电解池阴极: 2H+(au+)+2e→H,(g,p)电流阳极: 2C(a)→Cl,(g, p)+ 2e-12HCl(aμc) → H,(g, p) +Cl,(g, p)3·外加电压很小时,几乎无电流通过,阴、阳极上无H2(g)和Cl,(g)放出。电压E。随着E的增大,电极表面产生少量氢气和氯气,但压力测定分解电压时的电流一电压曲线低于大气压,无法逸出
外加电压很小时,几乎无 电流通过,阴、阳极上无H2 (g) 和Cl2 (g)放出。 随着E的增大,电极表面产 生少量氢气和氯气,但压力 低于大气压,无法逸出。 电 流 I 电压E 1 2 3 测定分解电压时的电流-电压曲线 2 2 ( ) 2 ( , ) H H a e H g p + + − 阴极: + →2 2 ( ) ( , ) 2 Cl Cl a Cl g p e − 阳极: − − → + 2 2 2 ( ) ( , ) ( , ) HCl a H g p Cl g p HCl → + 1)电解池
电源2)原电池o负极: H,(g,P)-2e- →2H*(ag+正极: Cl,(g,p)+2e- →2Cl(a)H,(g, p)+Cl,(g, P) →2HCl(ac)Pt阳极。所产生的氢气和氯气构成阴极Cl2H2了原电池,产生了与外加电原电池:-F原电池:压方向相反的反电动势E,正极负极分解电压的测定
电源 分解电压的测定 阳极 Pt 阴极 V G 所产生的氢气和氯气构成 了原电池,产生了与外加电 压方向相反的反电动势Eb。 2 ( , ) 2 2 ( ) H H g p e H a + − + 负极: − → 2 ( , ) 2 2 ( ) Cl Cl g p e Cl a − − − 正极: + → 2)原电池 2 2 ( , ) ( , ) 2 ( ) H g p Cl g p HCl aHCl + → Cl2 H2 原电池: 正极 原电池: 负极
。外加电压必须克服E,继续增加电压,I有少许增加,如电图中1-2段流1。当外压增至2-3段,氢气和3氯气的压力等于大气压力呈气泡逸出,反电动势达极大值Eb,maxo。再增加电压,使I迅速增加。1将直线外延至I=0处,得E(分电压EE分饼解值,这是使电解池不断工作测定分解电压时的电流-电压曲线所必需外加的最小电压,称为分解电压
当外压增至2-3段,氢气和 氯气的压力等于大气压力, 呈气泡逸出,反电动势达极 大值 Eb,max。 再增加电压,使I 迅速增加。 将直线外延至I = 0 处,得E(分 解)值,这是使电解池不断工作 所必需外加的最小电压,称为 分解电压。 E I 电压E 1 2 3 测定分解电压时的电流-电压曲线 外加电压必须克服Eb,继续 增加电压,I 有少许增加,如 图中1-2段
几种电解质水溶液的分解电压(以一价离子计,浓度为1moldm-3)电解质溶液电解生可逆分解电(E分解-E可逆)/V实测分解电压E分解/V成物压E可逆/V1.691.230.46HNO3H+021.671.230.44H, + 02H,SO1.23NaOH1.69H+020.46HCI1.311.37-0.06H,+Cl21.490.51Cu+ 020.98CuSO40.700.040.66AgNO3Ag+022.550.95ZnSO4Zn + O21.60
几种电解质水溶液的分解电压 (以一价离子计,浓度为1 mol·dm-3 ) 电解质溶液 实测分解电 压E分解/ V 电解生 成物 可逆分解电 压E可逆 / V (E分解-E可逆 )/ V HNO3 1.69 H2 + O2 1.23 0.46 H2SO4 1.67 H2 + O2 1.23 0.44 NaOH 1.69 H2 + O2 1.23 0.46 HCl 1.31 H2 +Cl2 1.37 -0.06 CuSO4 1.49 Cu + O2 0.51 0.98 AgNO3 0.70 Ag + O2 0.04 0.66 ZnSO4 2.55 Zn + O2 1.60 0.95
3.实际分解电压要使电解池顺利地进行连续反应,除了克服作为原电池时的可逆电动势外,还要克服由于极化在阴、阳极上产生的超电势n(阴)和n(阳),以及克服电池电阻所产生的电位降IR。这三者的加和就称为实际分解电压。E(分解)= E(可逆)+△E(不可逆)+IR△E(不可逆)=n(阳)+n(阴)显然分解电压的数值会随着通入电流强度的增加而增加
E E E IR ( ) ( ) ( ) 分解 可逆 不可逆 = + + 要使电解池顺利地进行连续反应,除了克服作 为原电池时的可逆电动势外,还要克服由于极化在 阴、阳极上产生的超电势 和 ,以及克服电 池电阻所产生的电位降 。这三者的加和就称为实 际分解电压。 ( ) 阴 ( ) 阳 IR 显然分解电压的数值会随着通入电流强度的增加而 增加。 3.实际分解电压 = + E( ) ( ) ( ) 不可逆 阳 阴