原电池电动势与电极电位.ppt

第一节 原电池的电动势 1. 内电位与外电位 1. 内电位与外电位 2. 电极与溶液间的电势差 3. 电动势的值 4. E值为什么可以测量？----正确断路 5. 可逆电池 5. 可逆电池 5. 可逆电池 可逆电池电能的来源—— 电化学与热力学的联系 可逆电池电能的来源—— 电化学与热力学的联系 可逆电池电能的来源—— 电化学与热力学的联系 6. E与?(活度)的关系 6. E与?(活度)的关系 6. E与?(活度)的关系 7. 从 求 8. E ， 和 与电池反应的关系 第二节 电极电位 氢标电极电位? 平衡电位方程式 氢标电极电位?在计算中的应用 可逆电极 电极电位的标度 第二节 电极电位 1. 氢标电极电位? 2. 平衡电位方程式 为何电极电势有正、有负？ 3. 氢标电极电位?在计算中的应用 可逆电极的类型 第一类电极及其反应 第二类电极及其反应 第三类电极及其反应 4. 可逆电极 4. 可逆电极 5.电极电位的标度 第三节 液体接界电位 液体接界电位产生的原因 液体接界电位方程式 浓差电池 消除液体接界电位的方法 第三节 液体接界电位 1. 液体接界电位产生的原因 1. 液体接界电位产生的原因 2. 液体接界电位方程式 2. 液体接界电位方程式 3. 浓差电池(Concentration Cell) 3.浓差电池(Concentration Cell) 3.浓差电池(Concentration Cell) 3.浓差电池(Concentration Cell) 3.浓差电池(Concentration Cell) 对盐桥作用的说明 （3）气体电极：是一种惰性金属吸附了某种气体，浸在含有相应离子的溶液中构成的。例如氢电极、氧电极以及卤素电极等。 （4）氧化-还原电极：将惰性电极浸入含有某种氧化态和还原态物质的溶液中所构成的电极。例如Pt浸入Fe3+和Fe2+溶液中构成的电极。此外还有醌-氢醌电极。 请自行写出以上各类可逆电极的电极反应及其电极电位的表达式。 相对于参比电极 请熟悉各种常用参比电极的组成及其适用性。 液体接界电位：指两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触的界面间所存在的电位差，也叫扩散电位。 两种不同的电解质溶液相接触，形成的液体接界电位有以下三种情况： （1）组成相同，浓度不同 （2）组成不同，浓度相同 （3）组成和浓度均不同 下面以（1）、（2）两种情况为例，分析讨论液体接界电位产生的原因。 当两个浓度分别为c1和c2的AgNO3溶液相接触。若c1 c2，由于在两溶液的界面存在着浓度梯度，因此Ag+和NO3-将由浓度为c2的区域向浓度为c1的区域扩散。 第一种情况。 已知NO3- 的淌度大于Ag+的淌度，必然是NO3- 的扩散速度大于Ag+的扩散速度。也就是说，单位时间内通过界面的NO3- 比Ag+多。因而在界面上形成了左负右正的双电层，即产生了一定的电位差。 由于双电层电场的作用，使NO3- 通过界面的速度降低，而Ag+的速度增大，最后达到稳定状态界面电位差也达到稳定值。 扩散仍在进行，是一个不可逆过程。 第二种情况。 当浓度相同的AgNO3溶液与HNO3溶液相接触，界面两侧的NO3-浓度相同，因而不发生扩散，但H+要向AgNO3溶液中扩散，而Ag+则向HNO3溶液中扩散。 因为H+的扩散速度比Ag+的扩散速度要大，故在单位时间内通过界面的H+比Ag+多。出现了界面左侧正离子过剩，右侧负离子过剩的局面，形成双电层。 扩散仍在进行，是一个不可逆过程。 液接电势（Liquid Junction Potential） 1.液体界面间的电迁移（设通过1mol电量） 整个变化的 对1-1价电解质，设： 2.液接电势的计算 测定液接电势，可计算离子迁移数。 A.电极浓差电池——可逆 1. 2. 3. B.电解质相同而活度不同——不可逆 阳离子转移 阴离子转移 4. 5. Ag+(?2) → Ag+(?1) E4 = RT/zFln(?2 /?1) + Ej Cl-(?1) → Cl-(?2) E5 = RT/zFln(?1/?2) + Ej 无迁移的浓差电池 设法避免两种溶液直接接触，便可以消除液体接界电位。例如，可以用两个可逆的氢电极分别与上述电池的两极组成电池，并且将这两个电池反极串联，即 Ag|AgCl(s)|HCl(?1)|H2,Pt—Pt,H2|HCl(?2)|AgCl|A