1.1基本概念 (2)电极 电极反应:电极上进行的有电子得失的化学反应 阳极:H2(g)-→2Ht(m)+2e 阴极:Cl2(g)+2e→2C(m) 电池反应:两个电极反应的总结果表示电池反应 以上电极反应的总反应为: H2(g)+Cl2(g)→2HCI(m 11
11 1.1 基本概念 (2)电极 电极反应:电极上进行的有电子得失的化学反应 电池反应:两个电极反应的总结果表示电池反应 阳极: H2 (g)→2H+ (m)+ 2e- 阴极: Cl2 (g)+2e - →2Cl- (m) 以上电极反应的总反应为: H2 (g)+Cl2 (g)→2HCl(m)
1.2原电池和电解池 (1)电解池:电能→化学能 若电解可逆进行: 电源 W=AGID=QV 负 e正 极 外电路:负极e→正极 电解质溶液:在外电场作用下, 极 极 阴阳离子定向移动,共同完成 HCI溶液 导电任务。 界面:外加电压足够大时,两 电解池 2H(m+2e→H2(g2C(m)→Cl2(g+2e 极分别发生氧化和还原反应, 2HCI(m)->H2(g)+Cl2(g) 完成电子在界面的传递 12
12 HCl溶液 - 电源 + 电解池 + - e - e - 电解质溶液:在外电场作用下, 阴阳离子定向移动,共同完成 导电任务。 (1)电解池:电能化学能 1.2 原电池和电解池 负 极 正 极 2HCl(m)→ H2 (g)+Cl2 (g) 2Cl- (m)→Cl2 (g)+2e- 2H+ (m)+ 2e- → H2 (g) 阴 极 阳 极 外电路:负极 ⎯⎯→ e 正极 - 界面:外加电压足够大时,两 极分别发生氧化和还原反应, 完成电子在界面的传递 若电解可逆进行: Wr ’= ΔGT,p= Q·V - - - - - + + + + +
1.2原电池和电解池 2) 原电池:化学能→电能 可逆情况下: 负载电阻 W'=AGTD=-QE H2 Cl2 阳极 貑 外电路:负极©→正极 负极 正 电解质溶液:在外电场作用下 阴阳离子定向移动,共同完成 导电任务。 HCI溶液 界面:两极分别发生氧化和 原电池 H2(g)→2Ht(m+2eC2(g+2e→2Cr(m) 还原反应,完成电子在界面 的传递 H2(g)+Cl2(g)→2HCI(m 13
13 (2)原电池:化学能电能 1.2 原电池和电解池 HCl溶液 原电池 - e - e 负 极 正 极 H2 (g)+Cl2 (g) → 2HCl(m) Cl2 (g)+2e- → 2Cl- H (m) 2 (g) → 2H+ (m)+ 2e- 阴 极 阳 极 负载电阻 H2 Cl2 外电路:负极 ⎯⎯→ e 正极 - 电解质溶液:在外电场作用下, 阴阳离子定向移动,共同完成 导电任务。 界面:两极分别发生氧化和 还原反应,完成电子在界面 的传递 可逆情况下: Wr ’= ΔGT,p= -Q·E - - - - - + + + + + H+ H+ H+ H+ ClClClCl-
结论: 1电解质溶液的导电机理 ①正负离子定向迁移: ②界面上分别发生氧化还原反应,电荷转移; 结果实现了化学能和电能之间的转换。 2电极命名法: 正极(电势高) 负极(电势低) 原电池 阴极(还原反应) 阳极(氧化反应) 电解池 阳极(氧化反应) 阴极(还原反应) 14
14 结论: 1电解质溶液的导电机理 ①正负离子定向迁移; ②界面上分别发生氧化还原反应,电荷转移; 结果实现了化学能和电能之间的转换。 2 电极命名法: 正极(电势高) 负极(电势低) 原电池 阴极(还原反应) 阳极(氧化反应) 电解池 阳极(氧化反应) 阴极(还原反应)
二、法拉第定律Faraday's Law 当电流通过电解质溶液时,通过电极的电量Q与发 生电极反应的物质的量成正比。即O=nF 其中::电极反应时得失电子的物质的量 F:为法拉第常数F=L×e= 6.022×1023×1.6022×10-19=96485Cm0l1 电量计(库仑计):以电极上析出(固体或气体)或溶解的 物质的量测定电量。 如:铜电量计,银电量计和气体电量计。 例:阴极上析出0.4025g银,则通过的电量为: Q=nF=(0.4025/109)×96500=356.3C 阴极上析出0.2016g铜,则通过的电量为: 0=n=(0.2016/63.5)×2×96500=612.7C 15
15 二、法拉第定律 Faraday’s Law 当电流通过电解质溶液时,通过电极的电量Q与发 生电极反应的物质的量成正比。即Q=nF 其中:n:电极反应时得失电子的物质的量 F:为法拉第常数 F =L e = 6.02210231.6022 10-19 =96485 C mol-1 电量计(库仑计):以电极上析出(固体或气体)或溶解的 物质的量测定电量。 如:铜电量计,银电量计和气体电量计。 例:阴极上析出0.4025g银,则通过的电量为: Q=nF=(0.4025/109) 96500=356.3C 阴极上析出0.2016g铜,则通过的电量为: Q=nF=(0.2016/63.5) 2 96500=612.7C