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§8-3 可逆电池电动势
电极反应若以可逆方式进行——可逆电池
化学电池又称原电池:化学能—→电能
即借助化学反应而产生电流的一种装置
热力学:等 T,P,可逆,ΔrG = - W'
若在电池中进行,则电功ΔrG =-W'= -nFE
表示可逆电池的电动势来源于化学能
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1. 电化学反应
必须是氧化还原反应或反应过程中经历了
氧化还原作用
例:Zn + Cu++ —→ Zn++ + Cu
在烧杯中进行:化学能—→热能
在电池中进行:化学能—→电能
电极反应:Ag —→Ag + + e 氧化
-
AgCl + e —→Ag + Cl 还原
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2. 电池:
电化学装置:由两个电极(阴极,阳极)
和电解液构成
阴极:发生还原反应
阳极:发生氧化反应
1)原电池:
(-极)Zn —→ Zn++ + 2e 阳极,氧化
(+极)Cu++ + 2e —→ Cu 阴极,还原
电池反应:Zn + Cu++ —→ Zn++ + Cu
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电极:Cu 电极,Zn 电极
电解液:CuSO4,ZnSO4 构成
盐桥:分开两电解液
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说明:a)对电池:阳极发生氧化反应
阴极发生还原反应
b)原电池:负极(-):氧化反应
正极(+):还原反应
c)盐桥作用:将两电解液分开,消除液
接电势
电子可通过(交换),离子不能通过
d)原电池:放电过程,产生电流,
化学能—→电能
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2)电解池:
电解池:充电过程,电能—→化学能
例:Zn++ + Cu —→ Zn + Cu++ 不能发生
若在可逆电池:电解,能发生
(-)Zn++ + 2e —→ Zn 还原,阴极
(+)Cu —→ Cu++ + 2e 氧化,阳极
总反应:Zn++ + Cu —→ Zn + Cu++
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说明:a)电解池:
阴极(-):还原反应
阳极(+):氧化反应
3. 电池的表示
1)“∣”或“,”表示不同相的接界,
“‖”表示盐桥
例: Zn(s)∣H2SO4(l)∣Cu(s)
Zn(s)∣ZnCl2(l)∣AgCl(s), Ag(s)
Zn(s)∣ZnSO4(l)‖CuSO4(l)∣Cu(s)
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2)写原电池时,一般左边(-)极,
右边(+)极
3)标出体系 T,P,m 及物态,
298K,Pθ,m=mθ,可略
4)气体电极,因气体不能直接作为电极,
必须惰性金属如 Pt,惰性电极不参加
反应,可略
(Pt), H2(g,P1) ∣H2SO4(m) ∣O2(g,P2), (Pt)
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,P 和可逆电池电动势
1. 电化学反应ΔrGT,P
等 T,P,可逆条件下:-ΔrGT,P=W 可'
W 可'=nFE
n:电极反应中得失电子数
E:电池的电动势
-ΔrGT,P= nFE
表示可逆电池的化学势来源于化学能
θθθ
在 T,P ,可逆:-ΔrG T,P= nFE
Eθ:标准电池的电动势
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