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离子的电迁移率和迁移数

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电解质溶液的离子强度-丽水学院

电解质溶液的离子强度-丽水学院

即有2mol的阴离子和2 mol的阳离子互为逆 向通过AA平面和BB平面。 结果 ①中间区，阴、阳离子均是进2mol，出2mol， 所以溶液的浓度不变；
②阴极区， 阳离子进入了 2 mol ，阴离子走 出了2 mol，且反应悼4 mol的阳离子，与原 溶液比，阴、阳离子各少了2 mol；
③阳极区，阳离子走出了2 mol，阴离子走 入了2 mol，并且反应悼4 mol的阴离子，与 原溶液比，阴、阳离子各少了2 mol。
注：阴、阳区物质的量下降；正、负离子所承担的导电 量，正负离子的迁移速率。
物 理 化 学 电 子 教 案 丽 水 学 院 化 学 系
移数(mol)。
物 理 化 学 电 子 教 案 丽 水 学 院 化 学 系
人们把在数值上等于1 mol元电荷的电量 称为Faraday常数。 因一个元电荷电量为一个电子 e的电量， 为： 1.6022×10－19（C）， 则1mol电子(元电荷电量) 电量： 6.022×1023(mol－1)×1.6022×10－19（C）
物 理 化 学 电 子 教 案 丽 水 学 院 化 学 系
结论：当阴、阳离子迁移速率不同时，阴 极区与阳极区离子浓度下降程度不同。 当迁移速率为： r+＞ r－时， 则C阳↓＞C阴↓ 注：↓表示浓度下降程度。 反之，当 r+ ＜ r－时，则C阳↓ ＜ C阴↓ 并且符合如下关系： n阳↓ Q+ r+ ——— = —— = —— n阴↓ Q－ r－
4．正、负极与阴、阳极的概念 正极：电势高的极称为正极，电流从正极 流向负极。 负极：电势低的极称为负极，电子从负极 流向正极。 阴极(Cathode)： 发生还原作用的极称为阴极。 阳极(Anode) ：
发生氧化作用的极称为阳极。

物理化学08章_电解质溶液

物理化学08章_电解质溶液

1、
当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同， 但比原溶液各少了2mol，而中部溶液浓度不变。
2、 3
通电结束，阳极部正、负离子各少了3mol， 阴极部只各少了1mol，而中部溶液浓度仍保持不变。
3、离子的电迁移现象结果
1 向阴、阳两极迁移的正、负离子物质的量总和恰好 等 于通入溶液的总电量
1Au3 e 1Au
3
3
1 H O e 1O +H
22
42
(3) n(O2) 14n(13Au)
= 11.20 g
4.57103 mol
4 197.0 gmol1/3
Au3 3e Au
3 H O 3e 3O +H
22
42
(3) n(O2) 34n(Au) = 3 1.20 g 4.57103 mol 4 197.0 gmol1
( 2 CuSO4 )
7.17 103 S m2 mol1
二、电导的测定
R1 Rx R3 R4
若已知 l、A、c， 则可求得 、m
电导池常数
K cell
l A
1
R
R
25℃时在一电导池盛以c=0.02mol.dm-3的KCl溶液，测得其电阻为82.4Ω，若在同 一电导池中盛以c=0.0025 mol.dm-3的K2SO4 溶液，测得其电阻为326.0 Ω。已知 25℃0.02mol.dm-3的KCl溶液的电导率为0.2768s.m-1，试求：
2 4 c( K SO ) 2.799 10 s.m .mol
24
三、电导率和摩尔电导率与浓度的关系
强电解质:
浓度增加，电导率升高；
但达一最高点下降
弱电解质： 溶液电导率随浓度变化 不显著

物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第8章 电化学

物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第8章 电化学

第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。

2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。

了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。

3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。

4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。

5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。

二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。

电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。

影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。

电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。

在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。

电化学在先行课中有的部分已学过，但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范，要全面采用国标所规定的符号，以便统一。

会熟练地书写电极反应和电池反应是学好电化学的基础，以后在用Nernst方程计算电极电势和电池的电动势时才不会出错，才有可能利用正确的电动势的数值来计算其他物理量的变化值，如：计算热力学函数的变化值，电池反应的标准平衡常数，难溶盐的活度积，水的解离平衡常数和电解质的离子平均活度因子等。

物理化学公式集

物理化学公式集


U m,
U m,

m, m
电导：G＝1/R＝I/U＝kA/l 电导率：k＝1/ρ 单位：S·m-1 莫尔电导率：Λm＝kVm＝k/c 单位S·m2·mol－1
R＝＝ l A
Kcell
Kcell＝＝1 R kR
科尔劳乌施经验式：即当浓度在0.001 mol/L 一下时，Λm与浓度 c 之间的关
平均质量摩尔浓度： m ＝
平均活度系数： ＝


m m
电解质B的活度：aB＝
a
B＝a＝+v+
v－
a－
1
离子强度：I＝
2
a
v
i
v v－
m＋ m－
v v－
＋ －
a
v
＝

1 v

m+＝v+mB m－＝v－mB
m
德拜－休克尔公式：lg ＝－A|z＋z-－| I
m，＝+ UF
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

辰华电化学工作站 离子迁移数 参数

辰华电化学工作站 离子迁移数 参数

辰华电化学工作站离子迁移数参数一、概述电化学工作站是一种用于研究电化学过程的实验装置，可以用来测量各种电化学参数，如离子迁移数。

离子迁移数是描述电解质中离子在电场作用下迁移速率的物理量，对于电解质的离子传输性质具有重要的研究意义。

本文主要介绍辰华电化学工作站上测量离子迁移数的方法和相关参数。

二、离子迁移数的定义离子迁移数（ionic transference number）是指在电解质溶液中，某一种离子在电场作用下的迁移率与总迁移率的比值。

对于阳离子迁移数为t+，阴离子迁移数为t-，有以下关系：t+ + t- = 1三、辰华电化学工作站上测量离子迁移数的方法在辰华电化学工作站上，常用的测量离子迁移数的方法是采用电导率法。

具体步骤如下：1. 准备电化学工作站：保证工作站处于正常工作状态，准备好所需的电极、电解质溶液等实验材料。

2. 测量电解质溶液的电导率：使用电导率计测量电解质溶液的电导率，得到初始电导率值。

3. 施加电场：在电解质溶液中施加一个外加电场，通过电极将电场加在溶液中。

4. 测量电解质溶液在电场作用下的电导率：在施加外加电场后，再次使用电导率计测量电解质溶液的电导率，得到电场作用下的电导率值。

5. 计算离子迁移数：通过分析电导率的变化，可以得到电解质溶液中离子迁移速率的变化，从而计算得到离子迁移数。

四、影响离子迁移数的参数在测量离子迁移数时，存在许多影响离子迁移数的参数，主要包括以下几点：1. 电解质浓度：电解质的浓度会影响离子迁移数的大小，浓度越高，离子迁移数越小。

2. 温度：温度的升高会导致电解质溶液的电导率增加，从而影响离子迁移数的测量结果。

3. 电场强度：施加的外加电场强度会直接影响离子迁移数的测量值，电场强度越大，离子迁移数越小。

4. 溶液成分：溶液中存在其他离子或其他成分时，可能会对离子迁移数造成影响。

五、结论辰华电化学工作站是一种用于测量离子迁移数的重要实验设备，可以通过电导率法对离子迁移数进行准确测量。

离子的电迁移

离子的电迁移
5
二、离子的迁移数 ( transference number )
1. 离子淌度（ionic mobility）
一定浓度溶液中离子在电场中的运动速
率取决于：
离子的本性（半径、电荷、水化作用） 溶剂的性质（如粘度等） 电解液内电场的电位梯度 dE /dl
6
∴ 离子的运动速率可表示为：
dE r u dl
量）；n电 即通电量（法拉第数），串联
电量计测定。
25

阳极区作类似分析，须注意电极反应 n
电 、迁移
n 迁 等各量前的正、负符号，
还须注意离子的价数（注意 n 为基本单 元数）。

Hittorf 法特点：
把两极区分离开来，便于分析阴、阳
极区离子量的变化，原理简单。
26

Hittorf 法缺点：
③ 极限摩尔电导率：作图 m c1/2，外推
法 m
37
④ 离子的极限摩尔电导率： m, i = t i m 强电解质稀溶液离子摩尔电导率： m, i = t i m ⑤ 离子淌度： u i = m,i / F ( 为电解质电离度)
极限离子淌度：ui = m,i/ F 强电解质稀溶液离子淌度： ui = m,i / F

2
惰性电极：（1）正负离子的迁移速率相等。 通电 4F 后，中部溶液浓度不变，阳极部、阴 极部浓度相同，但离子量各比通电前减少了 2 mol。
3

如图示：通电 4F 后中部溶液浓度不变；阳
极部、阴极部离子浓度不同，其减少量之
比等于正负离子迁移速度之比（3:1）。
4
结论：通电后
阳极区物质量的减少 正离子的迁移速率r 阴极区物质量的减少 负离子的迁移速率r

物理化学-第七章

物理化学-第七章
三、法拉第定律：
料，溶剂的性质影响； 法拉第定律是实验归纳而得，但从电解质溶液的导电机理来看，法拉第 定律是必然结果； 对一个不同的电解质溶液，通过一个法拉第电量时，电极上就发生 1mol电子得失物质的反应，但不一定有1mol物质发生反应，与基本单元 的选取有关。
7.1
定 例题：通电于Au(NO3)3溶液，电流强度I=0.025A，析出Au的 导 质量为1.20 g，已知M(Au)=197.0 g· -1。 mol 律电电 求： ⑴ 通入电量Q； 机解 ⑵ 通电时间t； ⑶ 阳极上放出氧气的物质的量。
7.1
一、电化学的基本概念：
1、电化学： 2、电解池和原电池： 3、阴极和阳极： 4、正极和负极： 5、两类导体： 6、离子迁移方向：
定导 律电电 机解 理质 及溶 法液 拉的 第
7.1
两类导体
1. 第一类导体
又称电子导体，如金属、石墨、某些金属氧化物（如PbO2、 Fe3O4 ）和碳化物（WC0）等。
一般离子电荷相同，离子半径↘， 离子电迁移率↗，但 r Li+ < r Na+ < r k+ 而u Li+ < u Na+ < u k+ 这主要是离子半径愈小，水化程度愈大， 水化离子半径r’ Li+ > r’ Na+ > r’ k+ 之故。
水溶液中H+、OH- 的电迁移率最大；
浓度↗，离子相互作用力↗，电迁移率↘；温度↗升高，溶液粘度 ↘，离子迁移阻力↘，电迁移率↗。
7.2
一、离子的电迁移现象：
r 1．设正、负离子迁移的速率相等， r ，则导电任务各分担2mol， 在假想的AA、BB平面上各有2mol正、负离子逆向通过。

物理化学第六章 电解质溶液

物理化学第六章 电解质溶液
2012-6-28
6-2 离子的水化作用
在水中，离子都是水化的。即离子周围的一部分水 分子受离子电场作用，可与离子一起移动。电荷越高 半径越小水化作用越强。一般阳离子的水化作用大于 阴离子。
W W W
W W － W
W + W W W
W
水化作用示意图
2012-6-28
6-3 电解质溶液的电导
电解质溶液的导电能力常用电导和电导率来描述。 一、电导的定义和单位 二、摩尔电导率和无限稀释摩尔电导率 三、电导的测量及摩尔电导率的计算
第六章 电解质溶液
谢谢！
二00九年八月
2012-6-28



1 /
( )



1 /
m (m m )
1 /
显然
a a

a m / m

γ±可测，m±可算，a±可求，a可求。
2012-6-28
三、离子平均活度和平均活度因子
例：实验测得0.01mol/kg的BaCl2溶液的γ±=0.66，求 BaCl2的a±和a。 解：m ( m m ) 1 / =(0.011×0.022)1/3=0.016(mol/kg)
2012-6-28
五、离子平均活度因子的理论计算
1923 年 ， DebyeHü ckel提出离子氛模型， 建立了强电解质溶液理 论，推导出了电解质稀 溶液中离子平均活度因 子的计算公式：
lg A Z Z I /m

离子氛示意图 + + － + － － + + － － + + － － + －
0.0025 mol/dm3 的K2SO4的溶液的摩尔电导率

离子迁移率的计算题

离子迁移率的计算题

离子迁移率的计算题
某种离子传递的电荷与总电荷之比，称为离子迁移数。

若两种离子迁移数传递的电荷分别为q和q，则通过的总电荷为:Q=q+q，正、负离子的迁移数为:t=q/Q和t=q/Q，t+t=1。

离子迁移数可以直接测定，方法有希托夫法、界面移动法和电动势法等。

电解质溶液依靠离子的定向迁移而导电，为了使电流能够通过电解质溶液，需将两个导体作为电极浸入溶液，使电极与溶液直接接触。

当电流通过电解质溶液时，溶液中的正负离子各自向阴、阳两极迁移，同时电极上有氧化还原反应发生。

根据法拉第定律，在电极上发生物质量的变化多少与通入电量成正比。

通过溶液的电量等于正、负离子迁移电量之和。

由于各种离子的迁移速度不同，各自所带过去的电量也必然不同。

每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液中的迁移数，用符号t表示。

其中，t为无量纲的量。

若正负离子传递电量分别为q和q，通过溶液的总电量为Q，则正负离子的迁移数分别为:t=q/Q t=q/Q。

155-174 第八章电解质溶液

155-174 第八章电解质溶液

=
a++
a − −
=+ +−
1
=
+ +
− −
1
1
m
=
m + +
m − −
=
+
+
−
−
mB
a
=
m m
aB
=
a + +
a − −
= a
离子强度： I
=1 2
B
mB zB2
德拜—休克尔极限公式
lg = − A z+ z− I 在 298K 时，使用简化公式时，A 值取
0.509(
mol kg
在。摩尔电导率随浓度的变化与电导率不同，浓度降低，粒子之间相互作用减弱，正、负讘
的运动速率因而增加，故摩尔电导率增加。
4．怎样分别求强电解质和弱电解质的无限稀释摩尔电导率？为什么要用不同的方法？
答：在低浓度下，强电解质溶液的摩尔电导率与 c 成线性关系。
( ) m = m 1− c
在一定温度下，一定电解质溶液来说， 是定值，通过作图，直线与纵坐标的交点即
B
= B
(T
)
+
RTInγm,B
mB mB
= B
(T ) + RTInam,B
电解质
B
=
B
(T ) + RTInaB
=
B
(T ) + RTIna+ν+
aν− −
活度因子表示式：非电解质
am,B
=
ν m,B
mB mB
电解质
aB
=

08 第八章电解质溶液

08 第八章电解质溶液

解：阳极反应为Ag（s）→Ag++e
在电解时,阳极部的Ag+向阴极迁移，已知AgNO3的 摩尔质量为169.9,所以Ag+的物质的量在阴极部的变 化为：
0.00739 g 23.14g g n起始＝n前＝ 1.007 103 mol 169.9 g mol1
1
0.236g n终了＝n后＝ 1.389 103 m ol 169.9 g m ol1

( ) mB
1

_

1 2 I mi zi 2 i
（五）强电解质溶液理论
（五）强电解质溶液理论 1. 离子氛 在溶液中每一个离子都被电荷符号相反的离子所包 围，由于离子间的相互作用，使得离子的分布不均匀， 形成离子氛。 在无限稀释溶液中，离子间距离很大，离子间引力 可忽略不计，离子氛的影响可以略去不计，溶液的 性质就与理想溶液性质一样。而在真实的电解质溶 液中，由于离子氛的存在而影响离子的行为，表现 出对理想溶液的偏离。

m
(4)电导滴定 1.用NaOH标准溶液滴定HCl 2.用NaOH滴定HAc 3.用 BaCl2 滴定 Tl2SO4 ，产物 BaSO4 ,TlCl 均为沉淀
（四）电解质的平均活度和活度因子
（四）电解质的平均活度和活度因子 1、电解质的活度与离子活度
mB aB ,m B ,m m m m a , m , m a , m , m m m
m (1 c )
m
（三）、电导、电导率、摩尔电导率
也缓慢升高，但变化 弱电解质: (1)随着浓度下降， m 不大。等稀到一定程度， 迅速增大。
(2) m与 c 不呈现线性关系。 也不 m 能用外推法得到。 7、离子独立移动定律 在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其 它离子影响，每种离子对电解质的无限稀释摩尔电导 率都有贡献 m m, m, 1-1价型

【免费下载】 物理化学公式集

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E＝
高价型：Mz+Az－(m1)|Mz＋Az－(m2)
(6) 利用醌氢醌电极或玻璃电极测定溶液的pH
E分解＝E可逆＋ΔE不可逆＋IR
ΔE不可逆＝η阴＋η阳
η阴＝（φ可逆－φ不可逆）阴 φ阳，析出＝φ阳，可逆＋η阳
η＝a＋blnj
Ej＝
电解与极化作用
E（实际分解）＝E（理论分解）＋η（阴）＋η（阳）＋IR
法拉第定律：Q＝nzF m＝ Q M zF
dE r＝U dl
t＋＝
I＋ I－
＝
r＋ r＋r－
dE r－＝－ U dl
＝
U U ＋U－
电解质溶液
＝
r+为离子移动速率，U+( U－)为正（负）离子的电迁移率（亦称淌度）。
近似：
质溶液）
m,
m,
离子迁移数：tB＝ I B I ＝ Q B Q
1－1价型：Ej＝
2t RT ln m F m'
t
－t

RT
F
ln
m m'
EΦ＝
＝2t

zF

r
S
m
＝
zFT
E2 T2 d E ＝
E1 T1 T
右－
－1
左
RT F
ln
E T
m m'

T2
T1
p
r H m dT T2
E＝Ec＋Ej＝
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

高中化学 第八章电解质溶液

高中化学 第八章电解质溶液

第八章电解质溶液本章要求：1.掌握电化学的基本概念和电解定律，了解迁移数的意义及常用的测定方法2.掌握电导率，摩尔电导率的意义及它们与溶液浓度的关系。

3.熟悉离子独立移动定律及电导测定的应用。

4.掌握迁移数与摩尔电导率，离子电迁移率之间的关系，能熟练地进行计算。

5.理解电解质的离子平均活度，平均活度因子的意义及计算方法。

6.了解强电解质溶液理论的基本内容及适用范围，并会计算离子强度及使用bye-huckel极限公式。

电化学主要是研究电能和化学能之间的互相转化及转化过程中相关规律的科学，电化学无论在理论上还是在生产实践活动中都是有着十分重要的作用。

§8.1 电化学中的基本概念和电解定律一．原电池和解池1.导体：能导电的物体称为导电体，简称导体大致可分为两类：第一类导体（电子导体）：考电子的定向运动而导电，在导电过程中自身不发生化学变化，其导电能力随温度升高而降低。

第二类导体（离子导体）：依靠离子的定向运动而导电，在导电过程中电极上要发生电化学反应特点：随温度升高，离子的运动速度加快，导电能力增强。

2.电池：用第一类导体联接两个电极并使电流在两极间流过，则构成外电路，这种装置就叫电池。

其构成必须包含有电解质溶液和电极两部分，可分为两类。

电解池：将电能转变为化学能的装置原电池：将化学能转变为电能的装置电极的分类：阳极：发生氧化反应针对电极反应的性质来分：阴极：发生还原反应正极：电势较高的电极针对电势的高低来分：负极：电势较低的电极第二类导体的电流由阴阳离子的移动而共同承担：①电流通过溶液是由正负离子定向迁移来实现②电流在电极与溶液界面处得以连续，是由于两电极上分别发生氧化还原反应使电子得失而形成。

二法拉第定律（电解定律）1.内容：①通电于电解质溶液之后，在电极上物质发生化学变化的物质的量与通入的电量成正比。

②若将几个电解池串联，通入一定的电量后，在各个电解池的电极上发生化学反应的物质的量相等。

电化学-1电化学基本概念导电机理迁移数电导率讲解

电化学-1电化学基本概念导电机理迁移数电导率讲解

特点：概念多，要以理解为主。
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2019/6/10
本章研究的主要内容
• 电解质溶液的导电机理 • 原电池 • 电解池
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2019/6/10
目录
§7-1 Electrolytic cell、Galvanic cell and Faraday’s law §7-2 The ionic transport number §7-3 Electric conductivity and molar Electric conductivity §7-4 The Law independent migration ions §7-5 The application of conductance determine §7-6 Mean ionic activity of electrolyte §7-7 Debye—Hcükel limiting law §7-8 Reversible cell §7-9 Thermodynamic of reversible cell §7-10 Nernst equation §7-11 电池电动势及标准电池电动势测定 §7-12 电极电势和电池电动势 §7-13 电极种类 §7-14 电池设计 §7-15 电解和极化
• 1mol电子的电量称为1F，1F=Le=96500Cmol-1
• 2.数学表达式：Q=nF
• 3.说明：
• 法拉第定律是由实践总结出来的。
• 法拉第定律适用于电解池，也适用于原电池。
• 当有1mol电子的电量通过AgNO3溶液时在阴极有1molAg 沉淀，当有1mol电子的电量通过CuSO4溶液时在阴极有 1mol（1/2Cu）沉淀。

电解质离子强度德拜-休克尔公式

电解质离子强度德拜-休克尔公式

Cation
阳离子
Cathode
阴极
7
§6.2 离子的水化作用
离子与溶剂分子的相互作用叫溶剂化作用，溶剂 为水，则称水化。 离子的水化作用产生两种影响： 离子水化增加了离子的体积，因而改变了溶液中电 解质的导电性－溶剂对溶质的影响 离子水化减少了溶液中“自由”水分子的数量，破 坏了离子附近水原来具有的正四面体结构，降低了 这些水分子层的相对介电常数－溶质对溶剂的影响
负电荷 孔
隔
膜多
电解池
阴极（还原反应）：2H++2e→H2（g） 阳极（氧化反应）：2Cl- →Cl2(g)+2e
5
原电池
（阳极）
ZnSO4(1molkg-1)
多 孔 隔 膜
Zn
-
+
Cu （阴极）
CuSO4(1molkg-1)
铜锌原电池
阴极正极 反应： Cu 2 (a ) 2e- Cu(s)还原，得电子 2 2 电池反应： Zn(s) Cu (a) Zn (a ) Cu(s)
=(426.3 +91.0–126.5)×10–4 S· m2· mol–1 =390.7×10–4 S· m2· mol–1
19
五、电导的测定及电导率的计算
电导测定实际上测定的是电阻，常用的韦斯顿电桥 如图所示。 AB为均匀的滑线电阻，R1为可变 电阻，并联一个可变电容 F 以便调 节与电导池实现阻抗平衡，M为放 有待测溶液的电导池，Rx电阻待测。
电解质，如HCl，
$ Cl Cl (T ) RT ln aCl

HCl H Cl


$ $ ( H + ) RT ln( a + a ) Cl H Cl

物理化学总结-电化学-思维导图

物理化学总结-电化学-思维导图

3.德拜-休克尔极限公式
7.4 电解质溶液的活 度、活度因子及德 拜-休克尔极限公式
化学可逆性 热力学可逆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 电池的可逆含义
实际可逆性 电池的表示方法 1.可逆电池
电池电动势的定义 丹聂耳电池和韦斯顿标准电池
波根多夫对消法 2.电池电动势的测定
7.5 可逆电池及其电动势的测定
第七章 电化学
7.6 原电池热力学
2.原电池电动势的计算
3.液体接界电势及其消除 液接电势的计算
7.8 电极的种类
金属电极和卤素电极
1.第一类电极 氢电极
氧电极 酸性、碱性下氧电极反应
2.第二类电极
金属-难溶盐电极 金属-难溶氧化物电极
3.第三类电极 氧化还原电极
4.不同类型电极之间标准电极电势的 换算
7.9 原电池的设计
设计电池一般步骤（三步） 1.氧化还原反应 2.中和反应 3.沉淀反应 4.扩散过程——浓差电池 5.化学电源
柯尔劳施离子独立运动定律
4.离子独立运动 定律和离子的摩 尔电导率
计算弱电解质的解离度及解离常数
计算难溶盐的溶解度 5.电导测定的应用
电导滴定
7.3 电导、 电导率和 摩尔电导
平均离子活度 活度因子
1.平均离子活度和平均活度因子
定义：I=1/2∑（bB ZB^2 ） 求解
2.离子强度
内容lgγ±=—Az+｜z-｜ 适用范围：强电解质稀溶液
7.2 离子 的迁移数
电导G：G=1/R，单位S
强电解质 弱电解质
电导率与 溶液浓度 的关系
电导率，G=1/R=κA/l
1.定义
摩尔电导率Λm：在相距为单位长度的两平 行电极之间，放置有1 电解质溶液时的电导

第八章 电化学章末习题

第八章 电化学章末习题

第八章 电化学 章末习题一、内容提要1. 电化学的基本概念原电池和电解池都是实现化学能和电能转化的电化学装置，都具备两个电极、电解质溶液和组成回路等必需设备。

（1）原电池：将化学能转变为电能的装置称为原电池。

（2）电解池：将电能转变为化学能的装置称为电解池。

（3）正极、负极，阴极、阳极电势高的极称为正极，电势低的极称为负极。

在电极界面上发生还原反应的极称为阴极，发生氧化反应的极称为阳极。

电解池中正极是阳极，负极是阴极；原电池中正极是阴极，负极是阳极。

（4）法拉第（Faraday ）定律当电流通过电解质溶液时，在电极界面上发生化学反应的物质的量与通入的电量成正比，即Q zF ξ=。

（5）离子的电迁移率和迁移数离子在电场中迁移的速率正比于电场的电位梯度，其比例系数称为离子的电迁移率。

它相当于单位电场梯度时离子的迁移速率，单位是211m s V --。

溶液中电流的传导由正、负离子作定向迁移来完成。

离子B 迁移电流的分数就称为离子B 的迁移数。

迁移数是一个小于1的分数，溶液中所有离子迁移数的加和等于1。

迁移数可由实验测得。

2. 电导及其应用（1）电导、电导率、摩尔电导率（2）电导率、摩尔电导率与浓度的关系强电解质的电导率在一定浓度下随着浓度的增加而增加，在浓度太大时由于离子相互作用增强，电导率反而有所下降。

弱电解质的电导率随浓度的增加变化不大，一直都很小。

（强电解质的电导率随着浓度的增加先增大后减小）强电解质的摩尔电导率随着浓度的下降而升高，稀释到一定程度，摩尔电导率与浓度之间存在一种线性关系。

弱电解质的摩尔电导率随着浓度的不断下降，开始时变化不大，后来增加越来越迅速，但不存在线性关系。

（3）电导测定的应用① 测定水的纯度； ② 计算弱电解质的节粒度和解离常数；③ 测定难溶盐的溶解度； ④ 进行电导滴定3. 强电解质溶液理论（1）强电解质的例子平均活度和活度因子定义式：1()a a a ννν+-±+-= 1()νννγγλ+-±+-= 1()m m m ννν+-±+-= m a mθγ±±±= （2）离子强度 212B B BI m Z =∑（3）Debye-Hückel 极限定律 lg ||A Z Z γ±+-=-4. 可逆电池和可逆电极 （1）组成可逆电池的必要条件 化学反应可逆和能量变化可逆（2）可逆电极的类型① 第一类电极为金属电极（由金属浸在含有该金属离子的溶液中构成），还包括氢电极、氧电极、卤素电极和汞齐电极。

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§7.2 离子的电迁移率和迁移数
1. 离子的电迁移现象
电迁移：离子在外电场作用下发生的定向迁移现象。
见教材P8图8.3离子的电迁移现象
离子电迁移的规律：
（1）向阴、阳两极迁移的正、负离子物质的量总和恰好等于通入溶液的总电荷量。

注：如果正、负离子荷电荷量不等，如果电极本身也发生反应，情况就要复杂一些。
2. 离子的电迁移率和迁移数
（1）离子的电迁移率
离子在电场中运动的速率用公式表示为：

为电位梯度

为正负离子的电迁移率，单位 。
注：电迁移率的数值与离子本性、电位梯度、溶剂性质、温度等因素有关，可以用界面移动
法测量。
（2） 离子迁移数
定义： 把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数（transference number）用
符号 表示。

是量纲一的量，单位为1，数值上总小于1。
负离子应有类似的表示式。如果溶液中只有一种电解质，则：
3. 离子迁移数的测定
（1）Hittorf 法
（2）界面移动法
（3）电动势法

()2.()))QQrr ( =(极部物质的量的正离子所传导的电量极部物质的量的负离子所传导的电量正离子的迁移速率负离子的迁移速减少率阳
阴减少

d()dd()dE
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