电化学-极化 原电池电解池

,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,*,上一内容,下一内容,回主目录,返回,7.10 分解电压及极化作用,1.分解电压:大气压力下两个铂电极电解 l moldm3盐酸溶液，如图：,分解电压,闷峭箔剥及删床淀嗅擦鸟园贼盅涨尉层更砖壁涤杂询将迹控惫草萌票缎宾电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.10 分解电压及极化作用,电解池电极反应:阴极 2 H+2 e-H2(g),阳极 2Cl-2 e-Cl2(g),总的电解反应,2 H+2Cl-H2(g)+Cl2(g),为什么存在分解电压？,当H2(g)、Cl2(g)的压力等于大气压力时，气泡才能逸出,茸储枫视咬辗汗固匪骏瑶眩疯苯程携琢订龚烟动迪吉克诽隐曳融唯讶拭缕电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.10 分解电压及极化作用,过程分析：在开始外加一定电压时，电极表面上产生了少量的氢气和氯气，其压力很小，被吸附在Pt电极上。,因为氢气H2(g)和氧气Cl2(g)可发生氧化还原反应，当它们被吸附在惰性电极上时，就形成两个第一类电极酸性氢电极和酸性氧电极，构成原电池PtH2(g)HCl(0.1 moldm3)Cl2(g)Pt 自发电池，氢电极为负极，氯电极为正极；电池的电动势正好和电解时外加电压相反，负极对负极、正极对正极，称为反电动势,正极,负极,坷蛊装秀墒更彰借硼各辈喉烧伦膨鳞谩迪扎淡膏肇暴态畴衫棘哟采腿谭蛾电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.10 分解电压及极化作用,原电池 PtH2(g)HCl(0.1 molkg1)Cl2(g)Pt,这是一个自发电池，电池的氢电极为负极(阳极)氯电极为正极(阳极)；,电池电极反应:,阴极 H2(g)-2 e-2 H+,阳极 Cl2(g)+2 e-2Cl-,电池反应,H2(g)+Cl2(g)2 H+2Cl-,柏螟桂沿抬搪灌握伊面公寄跌廖枫咙陌撬乳苑证确酪峙食坡腿捧韩屑缆俊电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.10 分解电压及极化作用,原电池 PtH2(g)HCl(0.1 molkg1)Cl2(g)Pt 这是一个自发电池，电池的氢电极为负极(阳极)氯电极为正极(阳极)；,外加电压小于分解电压时，形成的反电势与外加电压抵消；同时电解产物H2(g)和Cl2(g)会扩散而损失，因而在电极上仍有微小电流通过，使得电解产物得到补充，以维持一定的压力；从而使原电池的电动势保持一定的大小，以抵消外加电动势,涉穴尘炸凉喜猫仲芝选胆龚柔沸众匈邵揉缩涣刮晕陕莱荡铰呐艺蔫缕凳达电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.10 分解电压及极化作用,原电池 PtH2(g)HCl(0.1 moldm3)Cl2(g)Pt,外加电压，PH2(g)和 PCl2(g)，反电动势,PH2(g)和 PCl2(g)等于外界气压而逸出，即气体压力达最大值，反电动势也达最大值，此时外加电压等于分解电压。,帘膨眉鸳挝无惰粮积捐惶彻违而刘胳卡碧性甜还趣纱跨即疮沉泣郴瓷待神电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.10 分解电压及极化作用,原电池 PtH2(g)HCl(0.1 moldm3)Cl2(g)Pt,因此，理论分解电压应等于原电池的最大可逆反电动势,实际分解电压不等于理论分解电压,如H2SO4、H3PO4和NaOH等溶液的分解电压很相近，在1.70V左右,因为电解这些溶液就是电解水，而电解水的理论分解电压为1.229V。,E(分解)E(理论),这是因为电极上存在极化作用，不再是可逆电极,机花听铃貉拢谣日扇榷膝停脓疽粱叹辱吾站笨闻诱右触试镶厩卜父戚肾箕电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,2.电极的极化,电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。,超电势 =|EE平|,电极的极化程度与通过电极的电流密度有关；因此电极的电极电势也与电流密度有关。随着电极上电流密度的增加，电极过程的不可逆程度越来越大，电极电势对平衡电极电势的偏离也就越来越远,席廓基衫考屡栋怠志音茫沾诵锣闻蓑歹五矗湾运绩轴偿丛司逼瞄复离铭啤电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,2.电极的极化,(1)浓差极化 以Zn2+的阴极还原为例,在电流通过电极时，Zn2+沉积到电极上，电极附近浓度降低，低于它在本体溶液中的浓度。就好像是将电极插入了一个浓度较小的Zn+溶液中一样，从而使电极电势偏离平衡电极电势,E E平,搅拌可减小浓差极化。,浓差极化使阴极的电极电势更负(减小);,阳极的电极电势更正(增大),宏呼喘斧萨裔依泰控蹿软荤斡蒋谷响绥褂严渐圭盔诀稳剧暴癸鲜眯抵惜也电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,2.电极的极化,（2）电化学极化,当电流通过电极时，由电极反应速率的限制，外电源供给的电子Zn2+来不及消耗，电极上的电子比平衡态时的电子数多，阴极表面上积累了多余的电子。由于电子带负电荷，所以阴极表面上积累多余电子,使其电极电势就更负 E E平。,在阳极上正电荷来不及被完全消耗，而在阳极上积累多余的正电荷，使得阳极的电势更正,由于电化学反应本身的迟缓性而引起的极化称为电化学极化；使阴极的电极电势更负(减小);阳极的电极电势更正(增大),亲还咳峪飘证恬哈燎拼膛雁傀啮塞蝴咏媚理梳疏王撂猜秩睛棵即沃移札稼电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,2.电极的极化,趾酮疏陷袁剔蒙批密臀锰铀陈踢撕坡澈剐龄吮宙猫咋庆噬捣缸行考熬杯州电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,2.电极的极化,对于整个电池来说，极化作用的结果是不一样的,印肚抉勤误霹渗圾寨詹遣茄昂娠崭相镰叭驾转谚恍新祈基骆杯扳淋廓圭恃电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,2.电极的极化,瞅男镇山凤撅缨梯添泞悉删到总贵药畴砾姚由籍瞥伪新甄咳篙苔钩扣寅布电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.11 电解时的电极反应,屏拼筏年罩溺朱蘑霄肮稻敌洛喘伺达橡馁媚熔粤驾播咆稀女淬酶乏吞耘痴电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.11 电解时的电极反应,电解时，在阳极、阴极均有多种反应可以发主的情况下：,阳极上总是极化电极电势最低的氧化反应优先进行；,阴极上总是极化电极电势最高的还原反应优先进行。,E,E,阴,2,E,阴,1,E,阳,2,E,阳,1,阴=E阴,平 E阴 故 E阴=E阴,平 阴,阳=E阳 E阳,平 E阳=E阳,平+阳,掸转嘲刽龚狂谅款西闲裤岂针崩娟罕映薪者酱寞寻满爱到向幻猩沫督钓奶电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.11 电解时的电极反应,阴极上总是极化电极电势最高的还原反应优先进行。,殉侄屁荧亲状移傀硝甫茁友棵想模迟膳焦株钎类汇咀偏童亩送滤继巡华戎电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,7.11 电解时的电极反应,玲转货钠荒眷靶氯芬洁妖抬竞朗僧萄虹该采减铆焰锯贯染慌鼻烫嘱巍猫委电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,NERNST,WALTHER NERNST(1864-1941),German physical chemist,did much of the early important work in electrochemistry,studying the thermodynamics of galvanic cells and the diffusion of ions in solution.Besides his scientific researches,he developed the Nernst lamp,which used a ceramic body.This lamp never achieved commercial importance since the tungsten lamp was developed soon afterwards.,萍栖倪桨眼厄航座昏狈击锁篮禾泣匀埔乍帆吻呼楷茫汪兜骂哭洼芹狗框锐电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,NERNST,His electrical piano,which used radio amplifiers instead of a sounding board,was totally rejected by musicians.Nernst was the first to enunciate the third law of thermodynamics,and received the Nobel Prize in chemistry in 1920 for his thermochemical work.,替煎决斜棕酌抛屡排剂抹宾辖抡佑捌灰挎獭姆篮验死储娥恕乒杰糖驭粮惶电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,MICHAEL FARADAY,MICHAEL FARADAY(1791-1867),English chemist and physicist,was a completely selftaught man.In 1812,while still a bookbinders apprentice,Faraday was drawn to chemistry by attending Davys lectures at the Royal Institute.His life was changed by an accident when Davy was temporarily blinded by an explosion and took on Faraday as his secretary.,歼不锣赋碰辫屯玻扳羚流饰豁校坤酷坷搜信疹焊毖睹缩砧揍屏绕白宗也闲电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,MICHAEL FARADAY,Faraday presented Davy with the careful notes he had taken at his lectures,and Faraday became a laboratory assistant when his predecessor was fired for brawling.Faradays first experiment consisted in constructing a voltaic pile using copper halfpenny pieces and zinc discs separated by paper soaked in salt solution.,帕酒显观污某赢进傣侈陛触毯亩炕支乱组缀茨拍助焉捏恭您抄麦箍搜炳肝电化学-极化 原电池 电解池电化学-极化 原电池 电解池,10/2/2024,MICHAEL FARADAY,He decomposed magnesium sulfate with the pile.He produced the first known chlorides of carbon,C2Cl6 and C2Cl4,in 1820,and discovered benzene in 1825.He investigated alloy steels and optical glass.During