章可逆电池电动势及其应用

第第九章九章 可逆电池的电动势及其应用可逆电池的电动势及其应用9.1 可逆电池和可逆电极9.2 电动势的测定9.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号9.4 可逆电池的热力学9.5 电动势产生的机理9.6 电极电势和电池的电动势9.7 电动势测定的应用第1页/共27页 可逆电池和可逆电极可逆电池可逆电池可逆电极和电极反应可逆电极和电极反应第2页/共27页重要公式:电化学与热力学的联系电化学与热力学的联系第3页/共27页例如：Zn(s)|Zn2+|Cu2+|Cu(s)Zn(s)+Cu2+Zn2+Cu(s)DrGm0Cu(s)|Cu2+|Zn2+|Zn(s)Zn2+Cu(s)Zn(s)+Cu2+DrGm0，E0 可逆电池电动势的取号 自发电池 非自发电池第4页/共27页 可逆电池电动势的取号 非自发电池净反应：第5页/共27页 可逆电池的热力学可逆电池的热力学Nernst 方程由标准电动势E求电池反应的平衡常数 由电动势E及其温度系数求反应的 和第6页/共27页 Nernst 方程负极,氧化正极,还原净反应化学反应等温式为第7页/共27页因为代入上式得这就是计算可逆电池电动势的 Nernst 方程。

Nernst 方程第8页/共27页 与 所处的状态不同，处于标准态，处于平衡态，只是 将两者从数值上联系在一起从E求电池反应平衡常数K 第9页/共27页E,K 和 的值与电池反应的关系第10页/共27页第11页/共27页电极表面x扩散双电层模型扩散双电层模型第12页/共27页 电极电势和电池的电动势电极电势和电池的电动势 标准电极电势标准氢电极 电池电动势的计算第13页/共27页规定：标准氢电极用镀铂黑的金属铂导电第14页/共27页氢标还原电极电势氢标还原电极电势负极，氧化（-）以标准氢电极为负极，待测电极为正极，因为 为零，所测电动势即为待测电极的氢标还原电极电势正极，还原（+）电池净反应第15页/共27页电极电势的大小反映了电极上可能发生反应的次序 电极电势越负，越容易失去电子，越容易被氧化，是较强的还原剂电极电势越正，越容易得到电子，越容易被还原，是较强的氧化剂利用标准电动序，在原电池中，可以判断哪个做正极，哪个为负极电势小者氧化为负极在电解池中，可以判断电极上发生反应的次序，阳极上小者先氧化，阴极上大者先还原第16页/共27页电极电势计算通式电极电势计算通式这是计算电极还原电极电势的 Nernst 方程。

第17页/共27页电极电势计算通式电极电势计算通式例如有电极电极的还原反应为电极电势的计算式为第18页/共27页净反应电池电动势的计算计算方法1：第19页/共27页注意事项电池电动势的计算1.电极反应和电池反应都必须物量和电荷量平衡2.电极电势都必须用还原电极电势，电动势等于正极的还原电势减去负极的还原电势3.要注明反应温度，不注明是指298 K要注明电极的物态，气体要注明压力，溶液要注明离子的活度第20页/共27页净反应:两种方法结果相同电池电动势的计算计算方法2：第21页/共27页 电动势测定的应用电动势测定的应用求电解质溶液的平均活度因子 求难溶盐的活度积 pH 的测定 *电势-pH 图及其应用*细胞膜与膜电势*离子选择性电极和化学传感器简介第22页/共27页计算实验可测的值第23页/共27页已知：试判断下述反应在标准状态下向哪方进行？排成电池：正向进行判断氧化还原的方向第24页/共27页和m已知，测定E，可求出g求电解质溶液的平均活度因子第25页/共27页根据Debye-Hckel公式对于1-1价电解质：以对 作图已知平均活度因子求标准电极电势截距即为第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页。