电化学基础-1

电化学基础
电子导电回路
电解池回路
原电池回路
在电子导电回路中，只有一种载流子—自由电子。

自由电子可以跨越相界面从一个相进入另一个相进行定向运动，在相界面上不发生任何化学变化。

在电解池和原电池回路中，有两类不同导体的串联。

导电时，电荷的连续流动是依靠在两类导体的界面上，两种不同载流子之间的电荷转移来实现的。

电化学研究对象：
¾研究化学能与电能之间相互转换的原理与技术。

¾研究化学现象与电现象的相关性。

¾研究发生在电极与电解质界面的现象、
过程和反应。

电化学反应的特点：电化学反应一般在特定的装置中进行，称为电化学池(简称电池),并伴有电荷的流动。

电化学反应热力学特征：反应中吉氏函数的变化值小于系统与环境间交换的电功。

一般化学反应：
对于恒温恒压下进行的过程：
原电池反应
：
¾可逆时相等；
¾反应可逆进行时系统对外做功最大；¾
不可逆进行时系统对外做功减小。

，
保持反应在电池中可逆进行的条件：
¾在电极表面进行的电极反应是可逆反应；¾通过电池的电流无限小。

电解池反应：
¾反应可逆进行时环境对系统做功最小；¾不可逆程度越大，环境做功越大。

电化学反应动力学特征：反应速率受电势差或端电压影响。

电解质溶液
在外电场作用下，电解质溶液中的离子也将从无规则的随机跃迁变为定向运动，形成电流。

电解质溶液也有电阻，且服从欧姆定律。

G称为电导；κ称为电导率，表示1cm的立方体溶液的电导，单位为S·cm-1。

电导率是排除了导体几何因素影响的参数。

摩尔电导率(Λm)：在相距1 m的两个平行电极间放置1 mol电解质溶液的电导，单位为: S·m2·mol-1。

Kohlrausch离子独立运动定律：在无限稀释溶液中,离子彼此独立运动,每种离子对无限稀释摩尔电导率的贡献不受其它离子存在的影响。

∞−
−∞++∞+=,m ,m m ΛΛ
Λνν对1-1 型电解质：∞
−
∞+∞
+=,m ,m m ΛΛΛ
电解质溶液电导的测定
电导池的电极通常用两个平行的铂片制成，为了防止极化，通常在铂片上镀上铂黑，增加电极面积，以降低电流密度。

电导测定的应用
¾检验水的纯度
¾计算弱电解质解离度和解离平衡常数¾计算难溶盐的溶解度和溶度积
¾电导滴定。