§3 电动势产生的机理 对电池Cu ZnZnSO,(aq)CuSO4(aq)Cu 负载 Cu Cu Zn Cu 十 ++ 电动势是各相界面 ++ 电势差的代数和 ++ 多孔隔 ++ 十 Zn++ Cu++ ZnSO CuSO E=△φ(Cu'/Zn+△φ（亿n/Zn2++△p(亿n2+/Cu2+) +△p(Cu2+/Cu)
对电池 Cu│Zn│ZnSO4 (aq)┊CuSO4 (aq)│Cu E=Δφ(Cu'/Zn) +Δφ(Zn/Zn2+) +Δφ(Zn2+/Cu2+) + Δφ(Cu2+/Cu) 电动势是各相界面 电势差的代数和 §3 电动势产生的机理 - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + Zn Cu ZnSO4 CuSO4 Zn++ Cu++ 多 孔 隔 板 Cu’ Cu 负载 ’’
1.电极-溶液界面电势差的形成 如将铜片放入水中，晶格中的铜离子将与水分子发 生水合作用，以致使铜离子进入液相，过程为 Cu→Cu2++2e 溶液因有铜离子而带正电荷。 铜片上因失去正离子，有剩余自由电子而带负电荷 在固液界面处，因正负电荷相互吸引而形成双电层， 称为紧密层(contact double later),厚度约数A,其外有扩 散层(diffused double layer),厚度可达100A
1. 电极-溶液界面电势差的形成 如将铜片放入水中,晶格中的铜离子将与水分子发 生水合作用,以致使铜离子进入液相,过程为 Cu → Cu2++2e 溶液因有铜离子而带正电荷。 铜片上因失去正离子,有剩余自由电子而带负电荷. 在固液界面处,因正负电荷相互吸引而形成双电层, 称为紧密层(contact double later),厚度约数Å ,其外有扩 散层(diffused double layer),厚度可达100 Å
紧密层 固液界面的双电层 金属 扩散层
- 金属 ++++++++++++++++ 紧密层 扩散层 固液界面的双电层
金属插入溶液中所产生的电势差ε由下式计算： 8=紧密层十扩散层 若铜片插入CuSO4溶液中，因为溶液里本来就有铜离子 存在，故铜电极与溶液中的Cu2+间有下列平衡： Cu=Cu2++2e 金属片上所带的电荷将由上述反应平衡移动的方向而 定金属片可能带负电荷，也可能带正电荷，这将取决 于体系的温度，离子的浓度和金属的特性等等。如当 溶液中C+离子浓度很大时，反应向左边移动，铜片可 能带正电荷；反之，铜片可能带负电荷
金属插入溶液中所产生的电势差由下式计算: = 紧密层 + 扩散层 若铜片插入CuSO4溶液中,因为溶液里本来就有铜离子 存在,故铜电极与溶液中的Cu2+间有下列 平衡: Cu = Cu2+ + 2e 金属片上所带的电荷将由上述反应平衡移动的方向而 定.金属片可能带负电荷,也可能带正电荷，这将取决 于体系的温度， 离子的浓度和金属的特性等等。如当 溶液中Cu2+离子浓度很大时,反应向左边移动，铜片可 能带正电荷；反之，铜片可能带负电荷
2.金属接触电势 。Zn棒中的电子 。Cu棒中的电子 : ● 0 : 两种金属如铜与锌接触时，各自的电子有逸出的 倾向，但不同金属的电子逸出功不同，而会形成接触 电势。 锌较易失去电子，铜较难失去电子，因而在锌棒与 铜棒的界面处，锌棒因失去较多的电子而带正电，铜 棒因获得较多的电子而带负电，故（亿n)>中(Cu),在金 属界面处，产生电动势
2. 金属接触电势 Zn Cu Zn棒中的电子 Cu棒中的电子 + - 两种金属如铜与锌接触时，各自的电子有逸出的 倾向，但不同金属的电子逸出功不同，而会形成接触 电势。 锌较易失去电子，铜较难失去电子,因而在锌棒与 铜棒的界面处，锌棒因失去较多的电子而带正电，铜 棒因获得较多的电子而带负电, 故(Zn)>(Cu)，在金 属界面处，产生电动势