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 H2 C12 Wr=AGTD=-QE 縀 外电路：负极e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+2eCl2(g+2e→2Cr(m 还原反应，完成电子在界面 的传递 H2(g)+Cl2(g）)→2HCI(m 11
11 （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） 12
12 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'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：：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： Q=nF=(0.2016/63.5)×2×96500=612.7C 13
13 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
三、离子的迁移数 溶液中离子的浓度为c+,c,离子迁移速率u,u 单位时间内通过溶液某一截面的电量为2=2++Q 电 电极 2 t+= 定义t=Q+/2,t=2/四 u.+u u_ t u.+u 14
14 电 极 2 H+ 三、离子的迁移数 Cl- 定义 t+=Q+ /Q, t -=Q- /Q + − + + + + = = u u u Q Q t + − − − − + = = u u u Q Q t H+ H+ 电 极 1 单位时间内通过溶液某一截面的电量为Q=Q++Q- 溶液中离子的浓度为c+ , c-，离子迁移速率u+ , u-
注意： 1W,w与外加电压E有关，当E改变时，u+,w会按相 同的比例变化，所以tt不受外加电压的影响； 2迁移数受浓度和温度的影响；（见p219,表7.2）如：H+ CHc/(mol-L-1) 0.010.02 0.05 0.10 0.20 t 0.8250.827 0.829 0.8310.834 3同种离子在不同电解质中迁移数不同；如：C 0.01molL-1 HCI KCI NaCl NHCI t 0.175 0.51 0.608 0.509 t 0.825 0.49 0.392 0.491 15
15 1 u+ , u-与外加电压E有关，当E改变时， u+ , u-会按相 同的比例变化，所以t+ , t -不受外加电压的影响； 注意： 3 同种离子在不同电解质中迁移数不同；如：Cl- 0.01 mol·L-1 HCl KCl NaCl NH4Cl t - 0.175 0.51 0.608 0.509 t+ 0.825 0.49 0.392 0.491 2 迁移数受浓度和温度的影响；(见p219,表7.2)如: H+ cHCl/(mol·L-1 ) 0.01 0.02 0.05 0.10 0.20 t+ 0.825 0.827 0.829 0.831 0.834