对电池CuZnZnSO4aqCuSO4aqCu.ppt

对电池 Cu│Zn│ZnSO4(aq)┊CuSO4(aq)│Cu
E=Δφ(Cu'/Zn) +Δφ(Zn/Zn2+) +Δφ(Zn2+/Cu2+)
+ Δφ(Cu2+/Cu)
电动势是各相界面电势差的代数和
§3 电对电池 Cu│Zn│ZnSO4(aq)┊CuSO4(aq)│Cu
E=Δφ(Cu'/Zn) +Δφ(Zn/Zn2+) +Δφ(Zn2+/Cu2+)
+ Δφ(Cu2+/Cu)
电动势是各相界面电势差的代数和
§3 电动势产生的机理
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Zn
Cu
ZnSO4
CuSO4
Zn++
Cu++
多孔隔板
Cu’
Cu’’
负载
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1. 电极-溶液界面电势差的形成
如将铜片放入水中,晶格中的铜离子将与水分子发生水合作用,以致使铜离子进入液相,过程为
Cu  Cu2++2e
溶液因有铜离子而带正电荷。
铜片上因失去正离子,有剩余自由电子而带负电荷.
在固液界面处,因正负电荷相互吸引而形成双电层,称为紧密层(contact double later),厚度约数Å ,其外有扩散层(diffused double layer),厚度可达100 Å.
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金属
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紧密层
扩散层
固液界面的双电层
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金属插入溶液中所产生的电势差由下式计算:
 = 紧密层 + 扩散层
若铜片插入CuSO4溶液中,因为溶液里本来就有铜离子存在,故铜电极与溶液中的Cu2+间有下列 平衡:
Cu = Cu2+ + 2e
,也可能带正电荷，这将取决于体系的温度， 离子的浓度和金属的特性等等。如当溶液中Cu2+离子浓度很大时,反应向左边移动，铜片可能带正电荷；反之，铜片可能带负电荷。
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2. 金属接触电势
Zn
Cu
Zn棒中的电子
Cu棒中的电子
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两种金属如铜与锌接触时，各自的电子有逸出的倾向，但不同金属的电子逸出功不同，而会形成接触电势。
锌较易失去电子，铜较难失去电子,因而在锌棒与铜棒的界面处，锌棒因失去较多的电子而带正电，铜棒因获得较多的电子而带负电, 故(Zn)>(Cu)，在金属界面处，产生电动势。
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金属界面的接触电势因材料的不同而不同,对同种材料,此电势一般随温度的升高而升高: E = f(t)
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根据上述原理,两种不同材料焊接在一起,一端保持在高温T1,另一端保持为低温T2,将其连成电路时,有热电势产生,此为温差电现象之一,称为塞贝克(Seebeek)效应.
热电偶是利用Seebeek