下载文档原格式
第七章电化学一•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，会熟练地写岀电极反应、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，女口：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-Hu ckel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。
第七章 电化学 （一）在298.2K时，以Pt为电极电解CuSO4溶液。在阴极有Cu析出，阳极上放出O2。若以0.2000A的电流通电30min于CuSO4溶液，试计算： ⑴在阴极上析出多少铜？ ⑵阳极上放出O2的体积。 已知此温度时水的饱和蒸气压为23.76mmHg。 分析 该题主要讨论在电池中发生电极反应的物质的量与通过的电量之间的定量关系，应通过法拉第定律加以解决。 解题 ⑴ 阴极上析出铜
⑵阳极上析出O2。
=0.02984g 则氧气的体积为 讨论 应用法拉第定律解题时应注意式中M及z的取值。如对于阳极反应，则z=2；若取，则z=4，两种取法M／z的比值是相同的，即M和z的取值必须和相对应的电极反应相一致。 （二）已知25℃时，0.02mol·dm-3KCl溶液的电导率为0.2768S·m-1。—电导池中充以此溶液，在25℃时测得其电阻为453Ω。在同一电导池中，装入同样体积的浓度为0.555g·dm-3的CaCl2溶液，测得的电阻为1050Ω，试计算： ⑴ 电导池常数； ⑵ CaCl2溶液的电导率； ⑶ CaCl2溶液的摩尔电导率。 分析 本题重点考查有关电导、电导率、摩尔电导率、电导池常数等物理量之间的定量关系，要求能熟练运用公式，实现几个物理量之间的互求。 解题 ⑴ 求电导池常数
则
⑵ 求CaCl2溶液的电导率 由于电导池不变，故仍采用上述电导池常数数据
⑶ 求CaCl2溶液的摩尔电导率 查表得 则
（三）在25℃时CO2的压力为101.325kPa时，1dm3水中能溶解0.8226 dm3的CO2。如果空气中的CO2的含量为0.50％(体积百分数)，且CO2溶于水后仅产生H+和。已知碳酸的一级电离标准平衡常数为4.7 × 10-7，，。试求25℃时，与101.32kPa空气完全平衡时的蒸馏水的电导率。 分析 根据题意可知，如能求得与101.325kPa空气呈平衡时蒸馏水中C02(即H2CO3)的浓度以及摩尔电导率。
第七章 电化学7.1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律原电池：化学能转化为电能（当与外部导体接通时，电极上的反应会自发进行，化学能转化为电能，又称化学电源）电解池：电能转化为化学能(外电势大于分解电压，非自发反应强制进行） 共同特点：（1)溶液内部:离子定向移动导电(2)电极与电解质界面进行的得失电子的反应----电极反应（两个电极反应之和为总的化学反应，原电池称为电池反应，电解池称为电解反应）不同点：（1）原电池中电子在外电路中流动的方向是从阳极到阴极，而电流的方向则是从阴极到阳极，所以阴极的电势高，阳极的电势低，阴极是正极，阳极是负极；（2）在电解池中，电子从外电源的负极流向电解池的阴极，而电流则从外电源的正极流向电解池的阳极，再通过溶液流到阴极，所以电解池中，阳极的电势高，阴极的电势低，故阳极为正极，阴极为负极。
不过在溶液内部阳离子总是向阴极移动，而阴离子则向阳极移动。
两种导体：第一类导体（又称金属导体，如金属，石墨）；第二类导体（又称离子导体，如电解质溶液，熔融电解质）法拉第定律:描述通过电极的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系 F z Q ξ==F n 电F -- 法拉第常数; F = Le = 96485.309 C/mol = 96500C/mol Q --通过电极的电量；z -- 电极反应的电荷数（即转移电子数），取正值； ξ--电极反应的反应进度；结论： 通过电极的电量，正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数的乘积，比例系数为法拉第常数。
依据法拉第定律，人们可以通过测定电极反应的反应物或产物的物质的量的变化来计算电路中通过的电量。
相应的测量装置称为电量计或库仑计coulometer,通常有银库仑计和铜库仑计 。
7.2 离子的迁移数1. 离子迁移数:电解质溶液中每一种离子所传输的电量在通过的总电量中所占的百分数，用 tB 表示1=∑±=-++t 或显然有1:t t离子的迁移数主要取决于溶液中离子的运动速度，与离子的价数无关，但离子的运动速度会受到温度、浓度等因素影响。
