第五章 电化学原理及其应用
电化学 研究电能和化学能之间相互转化以 及转化过程中有关现象的科学。 电化学反应可分为两类: -类是利用自发氧化还原反应(△G<0) 产生电流,将化学能转变成电能,体系对环境 作电功原电池): 另一类是利用电能促使非自发氧化还原 反应(△G>0)得以发生,外界必须对体系作 功(电解)
5.1原电池 5.1.1原电池 氧化还原反应是电子转移的反应,同一溶液内的氧化还 原反应过程,电子转移时无定向运动,不产生电流,如 Zn+CuSO (aq)=ZnSO,(aq)+Cu 但若选择适当的电极,组装为“原电池”。将两边电解 质溶液用盐桥连接起来,就能保证电流通路,使转移的 电子定向运动→产生电流。 原电池:是借助氧化还原反应将化学能→电能的装置
1.装置中发生的反应: 检流计 e Zn极(负极):(氧化反应) 盐桥 Zn(s)-2e Zn2+ Zn Cu极(正极):(还原反应) Cu2++2e=Cu(s)) Zn→Z2+2e Cu2++2e-Cu 原电池总反应: 图5-1锌铜原电池 Zn(s)+Cu2+=Zn2+Cu (s) Daniell电池 产生电流的原因:
工作状态的化学电池同时发生三个过程: 1)两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应 2)电子流过外电路 3)离子流过电解质溶液 2.盐桥(饱和KC1溶液+琼脂)的作用: 主要作为正、负离子通道,使两个“半电池”的溶 液都保持电中性. 小结: 负极():电势低,电子流出,发生氧化反应(失电子) 正极(+):电势高,电子流入,发生还原反应(得电子)·