—电解与极化作用.pptx

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一理论分解电压
二分解电压的测定
三实际分解电压
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一理论分解电压
使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必须外加的最小电压,在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势.
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二分解电压的测定
使用Pt电极电解H2O,加入H2SO4用来导电,实验装置如图所示。
逐渐增加外加电压,由安培计G和伏特计V分别测定线路中的电流强度I和电压E,画出I-E曲线。
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分解电压的测定
外加电压很小时,几乎无电流通过,阴、阳极上无H2气和氧气放出。
随着电压的增大,电极表面产生少量氢气和氧气,但压力低于大气压,无法逸出。所产生的氢气和氧气构成了原电池,外加电压必须克服这反电动势,继续增加电压,I有少许增加,如图中1-2段。
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分解电压的测定
当外压增至2-3段,氢气和氧气的压力等于大气压力,呈气泡逸出,反电动势达极大值Eb,max。
再增加电压,使I迅速增加。将直线外延至I=0处,得E(分解)值,这是使电解池不断工作所必需外加的最小电压,称为分解电压。
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三实际分解电压
要使电解池顺利地进行连续反应,除了克服作为原电池时的可逆电动势外,还要克服由于极化在阴、阳极上产生的超电势和,以及克服电池电阻所产生的电位降。这三者的加和就称为实际分解电压。
分解电压的数值会随着通入电流强度的增加而增加。
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一极化与超电势
二极化曲线与极化规律
三电极过程的一般步骤
四极化的类型
五双电层结构
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1极化(polarization)
当电极上无电流通过时,电极处于平衡状态,这时的电极电势分别称为阳极平衡电势φ(阳,平)和阴极平衡电势φ(阴,平)。
在有电流通过时,随着电极上电流密度的增加,电极实际分解电势值对平衡值的偏离也愈来愈大,这种对平衡电势的偏离称为电极的极化。
一极化与超电势
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2超电势在某一电流密度下,实际发生电解的电极电势φ(不可逆)与平衡电极电势之间的差值称为超电势。
为了使超电势都是正值,把阴极超电势和阳极超电势分别定义为:
阳极上由于超电势使电极电势变大,阴极上由于超电势使电极电势变小。
极化与超电势(overpotential)
η(阴)=φ(阴,平)-φ(阴,不可逆)
η(阳)=φ(阳,不可逆)-φ(阳,平)
φ(阴,不可逆)=φ(阴,平)-η(阴)
φ(阳,不可逆)=φ(阳,平)+η(阳)
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