3非法拉第过程
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2005 年电化学和电分析化学1、标准电极电位和条件电位各种标准状态下的被测电极与标准氢电极组成原电池,标准氢电极作为阳极(发生那氧化反应)用实验的方法测得的该电池电动势的数值,就是被测电极的标准电极电位。
对于实际体系,在某一特定条件下,该电对的氧化型的总浓度和还原型的总浓度均为1mol/L 时的实际电位,就叫条件电位。
2、双电层当电极插入溶液中后,在电极和溶液之间便有一个界面。
如果导体电荷带正电荷,会对溶液中的负离子产生吸引作用,同时对正离子也有一定的排斥作用。
结果在电极附近就会聚集很多负离子,叫做吸附层,在吸附层外一微小区域,由于静电引力的存在,也有电荷过剩现象存在,称为扩散层,这种结构就叫做双电层。
3、极限电流和扩散电流在电化学反应中,电解开始后,随着外加电压的继续增大,电流急剧上升,最后当外加电压增加到一定数值时,电流不再增加,达到一个极限值。
此时的电流称为极限电流。
极限电流与残余电流之差称为扩散电流。
4、半电池的形式电势5、交流伏安法在电路里负载两端并联一电压表,电路里串联电流表,通过电压和电流计算出阻抗,包括电容的容抗和电感的感抗。
二简答题1、何谓循环伏安法?主要用于研究什么?从可逆性角度简述循环伏安曲线有几类?具体依据及特点?循环伏安法是以快速线性扫描的形式施加以三角波电压于工作电极上,得到循环伏安曲线的一种方法。
一般用于研究电极过程的可逆性、吸附性以及测定可逆体系标准电极电位,鉴别电极反应产物和研究化学反应控制的各个电极过程。
从可逆性的角度可有三类循环伏安曲线:(1)可逆过程△ Ep= 2.2RT/nF = 56.5/n mv, —般说来,△ Ep与实验条件有关,其数值在55/n〜65/n mv时,可判断为可逆过程,且可逆过程的ipa= ipc,峰电流与电压扫描速度v的平方根成正比。
准可逆过程:其极化曲线形状与可逆程度有关,一般来说,△Ep>59/n mv,峰电流随电压扫描速度的增加而变化,阴极峰变负,阳极峰变正,视电极反应性质不同,ipa/ ipc 可大于、小于或等于1,但峰电流与电压扫描速度v 的平方根成正比。
迈克尔法拉第的故事迈克尔法拉第的故事(精选6篇)英国物理学家、化学家法拉第的故事,迈克尔· 法拉第发现电磁感应定律的成功故事告诉我们,只有靠意志和坚持才能实现理想。
下面小编为大家精心整理的迈克尔法拉第的故事,欢迎大家阅读与学习!简介1.1791年,法拉第出生在伦敦市郊一个贫困铁匠的家里。
他父亲收入菲薄,常生病,子女又多,所以法拉第小时候连饭都吃不饱,有时他一个星期只能吃到一个面包,当然更谈不上去上学了。
他特别喜欢电学和力学方面的书。
法拉第没钱买书、买簿子,就利用印刷厂的废纸订成笔记本,摘录各种资料,有时还自己配上插图。
2.一个偶然的机会,英国皇家学会会员丹斯来到印刷厂校对他的著作,无意中发现法拉第的“手抄本”。
当他知道这是一位装订学徒记的笔记时,大吃一惊,于是丹斯送给法拉第皇家学院的听讲券。
法拉第以极为兴奋的心情,来到皇家学院旁听。
作报告的正是当时赫赫有名的英国著名化学家戴维。
法拉第瞪大眼睛,非常用心地听戴维讲课。
回家后,他把听讲笔记整理成册,作为自学用的《化学课本》。
3.后来,法拉第把自己精心装订的《化学课本》寄给戴维教授,并附了一封信,表示:“极愿逃出商界而入于科学界,因为据我的想象,科学能使人高尚而可亲”。
4.收到信后,戴维深为感动。
他非常欣赏法拉第的才干,决定把他招为助手。
法拉第非常勤奋,很快掌握了实验技术,成为戴维的得力助手。
5.半年以后,戴维要到欧洲大陆作一次科学研究旅行,访问欧洲各国的著名科学家,参观各国的化学实验室。
戴维决定带法拉第出国。
就这样,法拉第跟着戴维在欧洲旅行了一年半,会见了安培等著名科学家,长了不少见识,还学会了法语。
6.回国以后,法拉第开始独立进行科学研究。
不久,他发现了电磁感应现象。
1834年,他发现了电解定律,震动了科学界。
这一定律,被命名为“法拉第电解定律”。
7.法拉第依靠刻苦自学,从一个连小学都没念过的装订图书学徒工,跨入了世界第一流科学家的行列。
《应用电化学》复习思考题参考答案第一章电化学理论基础1.什么是电化学体系?基本单元有那些?(1)由两类不同导体组成,且在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系,通常有原电池、电解池、腐蚀电池三大类型。
(2)1.电极2.电解质溶液3.隔膜2.试举例说明隔膜的作用。
隔膜是将电解槽分隔为阳极区和阴极区,以保证阴极、阳极上发生氧化-还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。
例如采用玻璃滤板隔膜、盐桥和离子交换膜,起传导电流作用的离子可以透过隔膜。
3.试描述现代双电层理论的概要.电极\\溶液界面的双电层的溶液一侧被认为是由若干“层”组成的。
最靠近电极的一层为内层,它包含有溶剂分子和所谓的特性吸附的物质(离子或分子),这种内层也称为紧密层、helmholtz层或tern层,如图1.5所示。
实际上,大多数溶剂分子(如水)都是强极性分子,能在电极表面定向吸附形成一层偶极层。
特性吸附离子的电中心位置叫内holmholtz层(IHP),它是在距离为某1处。
溶剂化离子只能接近到距电极为某2的距离处,这些最近的溶剂化离子中心的位置称外helmholtz层(OHP)。
非特性吸附离子由于电场的作用会分布于称为分散层(扩散层)的三维区间内并延伸到本体溶液。
在OHP层与溶液本体之间是分散层。
4.什么是电极的法拉第过程和非法拉第过程。
电极上发生的反应过程有两种类型,法拉第过程和非法拉第过程。
前者是电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应时的法拉第过程,其规律符合法拉第定律,所引起的电流称法拉第电流。
后者是在一定条件下,当在一定电势范围内施加电位时,电极/溶液界面并不发生电荷传递反应,仅仅是电极/溶液界面的结构发生变化,这种过程称非法拉第过程。
5.试述电极反应的种类和机理。
电极反应种类:(1)简单电子迁移反应;(2)金属沉积反应;(3)表面膜的转移反应;(4)伴随着化学反应的电子迁移反应;(5)多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应;(6)气体析出反应;(7)腐蚀反应电极反应的机理:(1)CE机理:指在发生电子迁移反应之前发生了化学反应,其通式为:某O某+neRed如:酸性介质中HCHO的还原反应:OHH2CHCHO+H2OC步骤OHHCHO+2H++2e→CH3OHE步骤(2)EC机理:指在电极/溶液界面发生电子迁移反应后又发生了化学反应,其通式为:O某+Ze→Red某如:对氨基苯酚在Pt电极上的氧化反应(3)催化机理a、“外壳层”催化:EC机理中的一种,指在电极和溶液之间的电子传递反应,通过电极表面物种氧化—还原的媒介作用,使反应在比裸电极低的超电势下发生,其通式可表示如下:某+neRedE步骤Red+某O某+YC步骤如:Fe3+/Fe2+电对催化H2O2的还原反应:1/2H2O2+e→OH-Fe3++e→Fe2+Fe2++1/2H2O2→Fe3++OH-b、“内壳层”催化:也称为化学氧化—还原催化,即当反应物的总电化学反应中包括旧键的断裂和新键的形成时,发生在电子转移步骤的前、后或其中而产生了某种化学加成物或某些其它的电活性中间体,总的活化能会被某些“化学的”氧化—还原催化剂所降低。
应用电化学复习思考题第一章一. 基本概念1.法拉第过程和非法拉第过程法拉第过程:即电荷经过电极/溶液界面进行传递而引起的某种物质发生氧化或还原反应时的过程,其规律符合法拉第定律,所引起的电流称法拉第电流。
非法拉第过程:在一定条件下,一定电势范围内施加电位时,电荷没有经过电极/溶液界面进行传递,而仅是电极溶液界面的结构发生变化的过程。
形成一定的界面结构只需耗用有限的电量,只会在外电路引起瞬间电流(与电容器充电过程相似)。
2.双电层电极和溶液界面带有的电荷符号相反,故电极/溶液界面上的荷电物质能部分地定向排列在界面两侧的现象。
3.极化在电极上有电流通过时,随着电极上电流密度的增加,电极实际分解电位值对平衡值的偏离也愈来愈大,这种对平衡电位的偏离称为电极的极化。
4.循环伏安法循环伏安法是指加在工作电极上的电势从原始电位E0开始,以一定速度v扫描到一定电势E1,再将扫描方向反向进行扫描到原始电位E0,然后在E0和E1之间进行循环扫描(循环三角波电压)。
二. 问答1.试说明参比电极具有的性能和用途。
用于测定研究电势的电极。
1.参比电极应具有良好的可逆性,电极电势符合Nernst方程2.参比电极应不易极化;3.参比电极应具有好的恢复性,4.参比电极应具有良好的稳定性5.参比电极应具有良好的重现性;2.试描述双电层理论的概要。
双电层理论的发展经历了若干发展阶段1.亥姆荷茨(Helmholtz)模型(紧密层模型)2. 估依(Gouy)和恰帕曼(Chapman)模型3.斯特恩(Stern)模型(紧密层和分散层模型)、GCS (Gouy-Chapman-Stern)模型 4. BDM (Bockris-Davanathan-Muller) 双电层模型。
(详见PPT第一章82)3.什么是零电荷电势?零电荷电势有什么作用?可以用来测定零电荷电势的主要实验方法有哪些?电极表面不带电,相应的电极电势称为“零电荷电势”。
在计算电池的电动势时不能用合理电势处理电极过程动力学问题。