电化学法拉第定律

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,*,电化学,研究对象,电能,化学能,电解,电池,电化学主要是研究,电能和,化学能,之间的相互转化及转化过程中有关规律,的科学。,电子导体,离子导体,导体分类,7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律,1.电解质溶液的导电机理,电子导体,如金属、石墨等。,A.自由电子作定向移动而导电,B.导电过程中导体本身不发生变化,C.温度升高，电阻也升高,D.导电总量全部由电子承担.,离子导体,如电解质溶液、熔融电解质等。,A.正、负离子作反向移动而导电,B.导电过程中有化学反响发生,C.温度升高，电阻下降,D.导电总量分别由正、负离子分担,在电极上发生有电子得失的化学反响称为电极反响.,两个电极反响的总结果表示为电池反响.,阳极: 发生氧化反响的电极;,阴极: 发生复原反响的电极.,正极: 电势高的电极;,负极: 电势低的电极.,利用电能以发生化学反响的装置称为电解池.,电解池示意图,阳,(+),阴,(),+,I,外电源,e,利用两极的电极反响以产生电能的装置称为原电池,原电池 阴极为正极,阳极为负极.,这种关系与电解池中情况相反.,原电池示意图,阳 (),阴(+),I,e,负载,在原电池转变为电解池(如充电)时, 电池的正负极不变, 但阴阳极对换.,阴极、阳极,发生复原作用的极称为阴极。,阴极：,发生,氧化作用,的极称为,阳极。,阳极：,在,原电池中，阴极是正极,；在电解池中，阴极是负极。,在,原电池中，阳极是负极,；在电解池中，阳极是正极。,电解质溶液,阳离子迁向阴极，在阴极上发生复原作用,-,+,电源,电解池,+,阳,极,-,阴,极,阴离子迁向,阳极,，在阳极上发生,氧化作用,在电解池中,阳极上发生氧化作用,阴极上发生复原作用,在电解池中,-,+,电源,电解池,+,阳,极,-,阴,极,阳离子迁向,阴极,阴离子迁向,阳极,在原电池中,负载电阻,正,极,负,极,Zn,ZnSO,4,溶液,阳,极,Cu,CuSO,4,溶液,阴,极,Danill,电池,在阴极上发生复原的是,在阳极上发生,氧化,的是,在电极上发生反响的先后由其性质决定,阳极上发生氧化作用,阴极上发生复原作用,在电解池中，用惰性电极,-,+,电源,电解池,+,Pt,-,Pt,电极上的反响次序由离子的活泼性决定,阳极上发生氧化作用,阴极上发生复原作用,在电解池中，都用铜作电极,-,+,电源,电解池,+,Cu,-,Cu,电极有时也可发生反响,电解质溶液,负载电阻,正,极,负,极,Zn,ZnSO4溶液,阳,极,Cu,CuSO4溶液,阴,极,（a,)丹尼尔电池,离子迁移方向：,阴离子迁向阳极,阳离子迁向阴极,-,+,电源,（b）电解池,+,阳,极,-,阴,极,2.,法拉第定律, 是电化学上最早的定量的根本定律，提醒了通入的电量与析出物质之间的定量关系。, 该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。, 该定律的使用没有限制条件。,法拉第定律的文字表述, 在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。, 通电于假设干个电解池串联的线路中，当所取的根本粒子的荷电数一样时，在各个电极上发生反响的物质，其物质的量一样，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。,对于下面的电极反响表达式,氧化态 + z e 复原态,复原态 氧化态+ z e,法拉第定律表示为,法拉第定律的数学表达式,z电极反响的电荷数,F,法拉第常数,法拉第定律,F,=,L,e,法拉第常数在数值上等于1 mol元电荷的电量。元电荷电量为1.6021773310-19 C,=6.022136710,23,mol,-1,1.602210,-19,C,=96485.309 C,mol,-1,96500 Cmol,-1,对各种电解质溶液, 每通过96485.309C的电量, 在任一电极上发生得失1mol电子的反响, 同时相对应的电极反响的物质的量亦为1mol所选取的为一价.,对于电极反响：Ag+ + e- = Ag,z,=1, Q=96500C 时：,即每有1mol Ag+被复原或1molAg沉积下来，通过的电量一定为96500C,对于电极反响：Cu = Cu 2+ + 2e-,z,=2, Q=96500C 时：,即： 1mol电子能复原1mol一价离子，但只能复原0.5mol二价离子。,