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第二章 湿法冶金热力学基础
§
一、湿法冶金概述
湿法冶金包括：浸出、净化、沉积三个主要过程。这三个过程是靠控制过程的条件，以控制物质在水溶液中的稳定性而实现的。而反应的自由焓变化决定着水溶液中物质的稳定性。现一般采用电位-PH图进行分析。
二、计算反应的标准自由焓的原则
，凝聚相为定组成，气相为
10125Pa。
当作零 。
等于生成物的 减去反应物的
例：
三、影响物质稳定性的主要因素
物质在水溶液中的稳定程度主要取决于溶液的PH值，电位及反应物的活度。
，以硅酸钠分解为例；
，以Zn置换H2为例；
。
四、PH、ε及物质活度对反应作用的热力学计算
+参加，但无电子得失的酸碱中和反应：
① 求反应的
② 列平衡常数关系式
③ 列等温方程式
④ 将n、R、T、 值代入上式，求平衡时PH值。
例：求 (298K) 时,
反应的平衡PH值，并判断不使Fe3+沉淀的条件。
解：
，但无氢离子参加的简单氧化还原反应
① 式子的推导过程
由能斯特公式：
即：
② 计算步骤：
a：计算或查表求标准电极电位
b：将R、T、Z、F、 值代入上式求ε
R= F=96500
例：求 反应在298K。 时的平
衡电极电位，并说明要做Zn2+以Zn的形式沉将析出，需
要电极电位多少？
解：① 求反应

③
④
+参加，也有电子得失的氧化还原反应
② 求
Zn2+能以Zn析出
根据能斯特方程：
得：
例：
① 求反应
② 求
③ 将Z、F、n、T代入
作业：求下列反应在298K、1atm时的ε-PH关系式。
①
②
③
§2. 水的热力学稳定区分析
一、水的稳定区对生产的意义
(水)发生相互作用的可
能性。
-H2O系的ε-PH图的一个组成部分
二、水在过程中有可能发生的反应及ε-PH关系式
，溶液中有电极电位比氢更负的还原剂存
在，对于下面两个反应，其都属于有电子得失，也有H+参加的氧化还原反应。
2H+ + 2e = H2 (酸性)
2H2O + 2e = H2 + 2OH- (碱性)
2. 在给定条件下，溶液中有电极电位比氢更正的氧化剂存
在。以下两反应亦属于有电子得失，也有H+参加的氧化
还原反应。
O2 + 4H+ + 4e = 2H2O (酸性)
O2 + 2H2O + 4e = 4OH- (碱性)
三、水的热力学稳定区
Ⅰ区：位于区域Ⅰ 中，其电极
电位高于氧的电极电位的氧化
剂都会使水分解而析出氢气。
Ⅱ区：水的热力学稳定区
Ⅲ区：位于区域Ⅲ中，其电极
电位低于氢的电极电位的还原
剂，在酸性溶液中能使氢离子
还原而析出氢气。