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物理化学
第九章
可逆电池电动势及其应用
Electrochemistry
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2019/1/10
学****要求:
掌握原电池的书写规范, 能根据电池符号写出相应的电极反应和电池反应, 并能根据电池反应设计相应的电池.
重点掌握电池反应和电极反应的能斯特方程,会利用能斯特方程计算电池电动势和电极电势。
理解浓差电池的原理,了解液接电势的计算。
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第九章可逆电池电动势及其应用
§ 基本概念
§ 电化学过程的热力学
§ 电极电势和电池电动势
§ 电极的种类
§ 原电池设计举例
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基本概念
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一可逆电池的书写方式
(1) 负极在左,正极在右,按物质接触顺序依次书写。
(2) 注明电极和各物质的相态、压力(逸度)或浓度(活度)
(3) “│”:代表两相的界面;
“”: 代表盐桥;
“┊”: 代表两种液体的接界;
“,”代表混合溶液中的不同组分。
Zn(s)┃ZnSO4(a) ┃ CuSO4(a)┃Cu(s)
Zn(s)┃ZnSO4(a) ┃┃ CuSO4(a)┃Cu(s)
Zn(s)┃H2SO4(a) ┃Cu(s)
A
+
-
Zn
Cu
H2SO4
A
+
-
Zn
Cu
ZnSO4
CuSO4
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放电时:
Zn (+) : Zn2+ + 2e- → Zn
Cu (-) : Cu → Cu2+ + 2e-
电池反应:
Zn2+ + Cu → Zn + Cu2+
Zn (-): Zn →Zn2+ + 2e-
Cu(+): Cu2+ + 2e- →Cu
电池反应:
Zn + Cu2+ →Zn2+ + Cu
充电时:
丹尼尔(Daniel)电池
A
+
-
Zn
Cu
ZnSO4
CuSO4
A
V
Zn
Cu
ZnSO4
CuSO4
+
-
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二可逆电池(Reversible cell)
(1) 物质转化可逆:化学反应在电池充放电的过程中正好反向可逆
(2) 能量转化可逆:电池工作时通过的电流很小,保证电池在无限接***衡的状态下工作,电池放电时放出的能量全部用于充电时,电池和环境都可以恢复原状。
(3)其他过程可逆:电解质的传质过程在充放电过程中反向可逆
条件:
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三设计原电池
设计电池基本思路:
(1)根据元素氧化数的变化,确定氧还电对,写出电极反应。
(必要时可在方程式两边加同一物质)
(2)设计可逆电池, 写出电池简式。考虑电极材料、溶液浓度、相界面(双液电池必须加盐桥)等实际因素。
(3)检查所设计电池反应是否与原给反应吻合。
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将下列反应设计成可逆电池:
H2(g) + HgO(s) → Hg + H2O
元素的氧化数 0 +2 -2 0 +1 -2
负极氧化还原对
正极氧化还原对
Pt │ H2(g) │OH- (aq) │HgO(s) │ Hg(l)
(1)氧化还原反应
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AgI(s) → Ag+ + I-
元素的氧化数+1 -1 +1 -1
Ag +
+Ag
0
0
(-)
(+)
Ag│Ag+(aq) I- (aq)│AgI(s)│Ag
(2)非氧化还原反应
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  • 时间2019-01-10