物理化学课件 第九章 电解与极化作用
- 格式:ppt
- 大小:2.31 MB
- 文档页数:86
第九章电解与极化作用一切现实的电化学过程都是不可逆过程,而应用Nernst 方程式处理电化学体系时,都有一个前提,即该体系需处于热力学平衡态。
从而可见,应用Nernst 方程所能研究的问题范围具有很大的局限性。
所以对不可逆电极过程进行的研究,无论是在理论上或实际应用中,都有非常重要的意义。
因为要使电化学反应以一定的速度进行,无论是原电池的放电或是电解过程,在体系中总是有显著的电流通过。
因此,这些过程总是在远离平衡的状态下进行的。
研究不可逆电极反应及其规律性对电化学工业十分重要,因为它直接涉及工艺流程、能量消耗、产品单耗等因素。
我们将讨论电解过程中在电极上进行的不可逆反应,从中得出不可逆电极过程的一些规律,将它们可应用于电镀、电化学腐蚀、化学电源等方面。
本章将主要介绍通电使体系发生化学变化即电解作用中的一些规律,对于在有电流通过电极的所发生的极化作用的原因也作了介绍。
具体学习内容如下:1、了解分解电压的意义。
2、了解产生极化作用的原因。
了解超电势在电解中的作用。
3、能计算一些简单的电解分离问题。
第一节分解电压使电能转变成化学能的装置称为电解池。
当直流电通过电解质溶液,正离子向阴极迁移,负离子向阳极迁移,并分别在电极上起还原和氧化反应,从而获得还原产物和氧化产物。
若外加一电压在一个电池上,逐渐增加电压直至使电池中的化学反应发生逆转,这就是电解。
实验表明,对任一电解槽进行电解时,随着外加电压的改变,通过该电解槽的电流亦随之变化。
例如,使用两个铂电极电解HCl 溶液时,使用图9.1 的线路装置,改变可变电阻,记录电压表和电流表的读数,则可测量电解槽两端电位差与电流强度的关系曲线。
开始时,当外加电压很小时,几乎没有电流通过电解槽;电压增加,电流略有增加;当电流增加到某一点后,电流随电压增大而急剧上升,同时电极上有连续的气泡逸出。
在两电极上的反应可表示如下:阴极2H+(aH+)+2e.→H2(g, p)阳极2Cl-.(aCl-)→Cl2(g,p)+2e. 图9.1 分解电压的测定装置当电极上有气泡逸出时,H2和Cl2的压力等于大气压力。