现代电化学-第4章电极过程与液相传质

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1、稳定电位就是平衡电位，不稳定的电位就是不平衡的单位。这种说法对吗？为什么？12345678910第4章电极过程与液相传质11极化曲线：过电位（过电极电位）随电流密度变化的关系曲线。极化度：极化曲线上某一点的斜率。4.1极化曲线Zn在0.38MZnCl2溶液中Zn在0.38M氰化镀锌溶液中的阴极极化曲线124.1.1电化学反应速度的表示方法按异相化学反应速度表示：采用电流表示：当电极反应达到稳定状态时，外电流将全部消耗于电极反应，实验测得的外电流密度值就代表了电极反应速度。设电极反应为：13稳态时的极化曲线实际上反映了电极反应速度与电极电位(

2、或过电位)之间的特征关系。极化度具有电阻的量纲，有时也称为反应电阻。实际工作中，有时只需衡量某一电流密度范围内的平均极化性能，故有时不必求某一电流密度下的极化度，而多采用一定电流密度范围内的平均极化度的概念。极化度表示了某一电流密度下电极极化程度变化的趋势，因而反映了电极过程进行的难易程度。极化度大，电极极化的倾向也越大，电极反应速度的微小变化就会引起电极电位的明显变化。反之，极化度越小，则电极过程越容易进行。144.1.2极化曲线的测量方法按电极过程是否与时间因素有关，又可将测量方法分为稳态法和暂态法。稳态法是测量电极过程达到稳定状态后的

3、电流密度与电极电位的关系。此时的电流密度与电极电位不随时间改变，外电流就代表电极反应速度。暂态法是测量电极过程未达到稳态时的电流密度与电极电位的变化规律，包含着时间因素对电极过程的影响。15超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线称为极化曲线，极化曲线的形状和变化规律反映了电化学过程的动力学特征。(1)电解池中两电极的极化曲线随着电流密度的增大，两电极上的超电势也增大，阳极析出电势变大，阴极析出电势变小，使外加的电压增加，额外消耗了电能。4.1.3原电池和电解池的极化现象16极化曲线（polarizationcurve）4H++4e-=2H

4、22H2O-4e-=O2+4H+17极化曲线（polarizationcurve）(2)原电池中两电极的极化曲线原电池中，负极是阳极，正极是阴极。随着电流密度的增加，阳极析出电势变大，阴极析出电势变小。由于极化，使原电池的作功能力下降。但可以利用这种极化降低金属的电化腐蚀速度。18极化曲线（polarizationcurve）2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O19不论是原电池，还是电解池，单个电极极化的结果是相同的。即：阴极的电极电势变得更负，阳极电极电势变得更正。原电池的极化原电池的极化结果是：当有电流通过原电池时，原电

5、池的端电压小于平衡电池电动势，即：E原电池=E平–η阳–η阴–IR电解池的极化电解池的极化结果是：当有电流通过电解池时，电解池的端电压大于平衡电池电动势，即：E电解池=E平+η阳+η阴+IR20Red1Ox1+z1eOx2+z2eRed2放电(原电池)(-)极(+)极阳极阴极阴极阳极Ox1+z1eRed1Red2Ox2+z2eVEVi,-i,-i,-i,+i,+i,+-+IaIaIcIc电流强度充电(电解池)21原电池极化规律E超22电解池极化规律E超23原电池与电解池的比较原电池电解池阴极(+)→负移阳极(+)→正移阳极(

6、-)→正移阴极(-)→负移E>VE

7、由于Zn2+沉积到阴极上，而溶液本体中Zn2+来不及补充上去，在阴极附近Zn2+的浓度低于它在本体溶液中的浓度。结果电极如同浸入一个浓度较小的溶液一般。而通常所说的平衡电极电势都是指在本体溶液中而言。所以此电极电势低于平衡值。这种现象称为浓差极化。–Zn2+用搅拌的方法可使浓差极化减小，但由于电极表面总有一个扩散层，所以不能完全消除。28(2)电化学极化：电化学反应本身的迟缓性引起的极化。Zn2+–仍以Zn2+在阴极还原为例。当电流通过电极时，由于电极反应速率是有限的，所以电子到达极板后，不能立即被Zn2+消耗，所以电极表面积累起比平衡态多

8、的电子，相应于使电极电势降低。以上两种极化效应的结果，使阴极电势更负，阳极电势更正。实验证明，电极电势与电流密度有关。描述电极电势与电流密度的关系的曲线为极化曲线。29电化学反应