电化学：分解电压(物理化学课件)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,7.10 分 解 电 压,当电池或电解池中,有一定量电流通过,时, 电极的平衡状态被破坏, 电极电势偏离平衡电势, 电极上进行的是,不可逆过程,.,1,下图所示为电解过程,分解电压的测定装置,Pt,V,R,HCl,外电源,伏特计,电流计,+,_,G,V,分解,V,I,测定分解电压的电流,-,电压曲线,电解过程动画演示,2,使电解质在两电极上继续不断地进行分解所需的最小外加电压称为,分解电压,.,阴极(负极): 2H,+,+ 2e,H,2,(g),阳极(正极): 2Cl,+ 2e,Cl,2,(g),电解反应: 2H,+,+ 2Cl,H,2,(g)Cl,2,(g),3,电解时构成电池: Pt | H,2,| HCl(b) | Cl,2,| Pt,该电池的电动势,E,与外加电压方向相反.,4,该电动势随外电压的增大而同步升高. 因H,2,和Cl,2,从电极上缓慢向 外扩散, 使,E,总略小于外加电压, 从而有微小电流持续通过. 当H,2,和Cl,2,达到饱和而析出时,E,达到最大值, 该值为,分解电压的理论值,. 此后电解电流随外压增大而快速上升.,当外加电压等于分解电压时, 两极上的电极电势分别称为氢和氯的,析出电势,.,例42,电解过程动画演示,5,298K时, 用铂做两极, 电解 1 molkg,1,NaOH溶液.,(1)两极产物是什么？写出电极反应;,(2)电解时理论分解电压是多少？,(已知298K时,E,(OH,|O,2,|Pt) = 0.401 V. ),例题42,(1) 阴极反应: 2H,2,O2e,H,2,+ 2OH,(产物H,2,),阳极反应: 2OH,(1/2),O,2,+ H,2,O2e,(产物O,2,),6,(2) 理论分解电压即为由H,2,和O,2,组成的化学电池的反电动势, 即:,Pt | H,2,(100kPa) | NaOH (1 molkg,1,) | O,2,(100kPa) | Pt,电池反应: H,2,(100kPa) + (1/2) O,2,(100kPa) = H,2,O,E,=,E,(OH,|O,2,|Pt),E,(|H2|Pt),+(,RT,/,F,),ln,p,(H,2,)p,2,(O,2,),= 1.2292 V,E,(分解) =,E,= 1.229 V,7,