傅献彩版物理化学09章_可逆电池的电动势及其应用VIP专享VIP免费

2013-7-18物理化学电子教案—第九章2013-7-18第九章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§9.8内电位、外电位和电化学势§9.1可逆电池和可逆电极可逆电池可逆电极和电极反应重要公式重要公式::r,,f,max()TpRGWnEFrm,,()TpRnEFGzEF电化学与热力学的联系如何把化学反应转变成电能？1。该化学反应是氧化还原反应，或包含有氧化还原的过程2。有适当的装置，使化学反应分别通过在电极上的反应来完成3。有两个电极和与电极建立电化学平衡的相应电解质4。有其他附属设备，组成一个完整的电路常见电池的类型单液电池2HPt+HPtPtAgCl+Ag常见电池的类型双液电池用素烧瓷分开ZnCu+4CuSO(aq)4ZnSO(aq)素瓷烧杯常见电池的类型双液电池用盐桥分开4ZnSO(aq)4CuSO(aq)ZnCu+盐桥化学反应可逆原电池电解池组成可逆电池的必要条件能量变化可逆净反应：22Ag(s)ZnClZn(s)2AgCl(s)作电解池阴极：阳极作原电池Zn(s)|ZnSO4||HCl|AgCl(s)|Ag(s)组成可逆电池的必要条件2()Zn(s)Zn2e()2AgCl(s)2e2Ag(s)2Cl净反应2Zn(s)2AgCl(s)2Ag(s)2ClZn2Zn2eZn(s)2Ag(s)2Cl2AgCl(s)2e金属与其阳离子组成的电极氢电极氧电极卤素电极汞齐电极金属-难溶盐及其阴离子组成的电极金属-氧化物电极氧化-还原电极⑴第一类电极⑵第二类电极⑶第三类电极可逆电极的类型第一类电极的电极反应电极电极反应（还原）M()M(s)zaㅣM()eM(s)zaz2H()H()Ptapㅣㅣ22H()2eH()ap2OH()H()Ptapㅣㅣ222HO2eH()2OH()pa2H()O()Ptapㅣㅣ22O()4H()4e2HO(l)pa2OH()O()Ptapㅣㅣ22O()2HO4e4OH()pa2Cl()Cl()Ptapㅣㅣ2Cl()2e2Cl()paNa()Na(Hg)()aaㅣ+NaHg(l)eNa(Hg)()()aanCl()AgCl(s)Ag(s)aㅣㅣAgCl(s)eAg(s)Cl()a22Cl()HgCl(s)Hg(l)aㅣㅣ22HgCl(s)2e2Hg(l)2Cl()a2H()AgO(s)Ag(s)aㅣㅣ2AgO(s)2H()2ea22Ag(s)HO(l)2OH()AgO(s)Ag(s)aㅣㅣ22AgO(s)2HO2e2Ag(s)2OH()a第二类电极的电极反应电极电极反应（还原）3212Fe(),Fe()Ptaa|3212Fe()eFe()aa212Cu(),Cu()Ptaa|212Cu()eCu()aa4212Sn(),Sn()Ptaa|4212Sn()2eSn()aa第三类电极的电极反应电极电极反应（还原）§9.2电动势的测定对消法测电动势标准电池对消法测定电动势的原理图io()ERRIEUxEs.cEwEDKGBAHCROURIOOiURERRORs.cxACEEAH对消法测电动势的实验装置工作电源电位计检流计标准电池待测电池正负Weston标准电池结构简图4CdSO饱和溶液软木塞428CdSOHO3Cd-Hg齐Hg24HgHgSO标准电池Weston标准电池的反应负极2Cd(Hg)()Cd2eHg(l)an正极2244HgSO(s)2e2Hg(l)SO净反应2428Cd(Hg)()HgSO(s)HO(l)3a428CdSOHO(s)Hg(l)3n中含镉Cd(Hg)()a(Cd)0.050.14w298.15K时1.01832VE为什么在定温度下，含Cd的质量分数在0.05～0.14之间，标准电池的电动势有定值？从Hg-Cd相图可知，在室温下，镉汞齐中镉的质量分数在0.05～0.14之间时，系统处于熔化物和固溶体两相平衡区，镉汞齐活度有定值。而标准电池电动势只与镉汞齐的活度有关，所以也有定值。问题RT通常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。标准电池的电动势与温度的关系5()/V1.018454.0510293.15KTET279.510293.15KT38110293.15KTET/V=E(293.15K)/V-{39.94(T/K-293.15)+0.929(T/K-293.15)2-0.009(T/K-293.15)3+0.00006(T/K-293.15)4}×10-6我国在1975年提出的公式为：标准电池的温度系数很小§9.3可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书写方法可逆电池电动势的取号1.左边为负...