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第七章 电化学
Chapter 7 Electrochemistry
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电化学是研究电能和化学能相互转化规律的科学
化学能
(Chemical Energy)
电 能
(Electrical Energy)
电化学应用领域
化学电源—各种电池
电解工业—贵金属的冶练与回收(铝、镁、钾、钠、锆、铪等)；
　　　　　　化工产品(NaOH、Cl2、H2O2)
金属腐蚀与防护
电化合成
电化学分析
前 言
Introduction
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电解质溶液：（§ --§）
原电池： （§ --§）
电解和极化：（§--§）
研究内容
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（1）导体(Conductor)
电子导体 （ 第一类导体）依靠自由电子的运动而导电。
　　　　　例如金属、石墨等。
　　　　　温度升高， 导电能力下降。
离子导体 （ 第二类导体）依靠离子定向运动和电极
反应而导电。
　　　　例如电解质溶液和熔融电解质。
　　　　温度升高，电解质溶液的导电能力增大
§7-1 电解质溶液的导电机理
The Conducting Mechanism of Electrolytes

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电解池
负极(发生还原反应—阴极)
正极 (发生氧化反应—阳极)
电池反应
电能转换为化学能的装置
（2）电解池和原电池
（Electrolytic Cell and Primary Cell)
离子的定向迁移
例：电解HCl水溶液
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阳极(负极)
阴极(正极)
电池反应
原电池
化学能转换为电能的装置
导电机理:
电极上得失电子的反应
溶液中离子的定向迁移
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关于正负、阴阳极的规定：
电势高的电极是正极，电势低的电极是负极；
发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。
电解池
原电池
阳极
阴极
正极
负极
阳极
阴极
正极
负极
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Faraday’s Law
(1)内容
1833年，英国科学家法拉第在归纳总结了大量电解作用的实验结果之后，提出了如下的基本规律：
通电于电解质溶液之后，在电极上发生化学反应的物质的量与通过溶液的电量成正比
当以相同的电量分别通过含有不同电解质溶液的电解池时，各电极上发生化学变化的物质的得失电子数是相同的
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析出1molCu
2mol 电子由外电路流入阴极
例如：
析出1molAg
1mol 电子由外电路流入阴极
析出1mol 1/2Cu
1mol 电子由外电路流入阴极
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z—电极反应的电荷数
F =eL = 96485C·mol-1≈96500C·mol-1 （法拉第常数）
(2) 数学表达式(The Equation of Faraday’s Law)
()
ξ—反应进度
zξ—通过电极的元电荷的物质的量
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。
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