可逆电池的电动势及其应用ppt课件.ppt

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1、物理化学电子教案—第6章6.1可逆电池和可逆电极第6章可逆电池的电动势及其应用6.2电动势的测定6.9生物电化学6.3可逆电池的书写方法及电动势的取号6.4可逆电池的热力学6.5电动势产生的机理6.6电极电势和电池的电动势6.7浓差电池和液体接界电势6.8电动势测定的应用7.10辅导答疑6.1可逆电池和可逆电极电化学与热力学的联系组成可逆电池的必要条件可逆电极的类型电化学与热力学的联系桥梁公式:组成可逆电池的必要条件化学反应可逆能量变化可逆原电池电解池组成可逆电池的必要条件净反应：例如有电池总反应：作为电解池阴极：阳极：作为原电池Zn

2、(s)

3、ZnSO4

4、

5、HCl

6、AgCl(s)

7、Ag(s)可逆电极的类型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第三类电极第一类电极及其反应Na+(a+)

8、Na(Hg)(a)Na+(a+)+nHg+e-→Na(Hg)n(a)电极电极反应Mz+(a+)

9、M(s)Mz+(a+)+ze-→M(s)H+(a+)

10、H2(p),Pt2H+(a+)+2e-→H2(p)OH-(a-)

11、H2(p),Pt2H2O+2e-→H2(p)+2OH-(a-)H+(a

12、+)

13、O2(p),PtO2(p)+4H+(a+)+4e-→2H2OOH-(a-)

14、O2(p),PtO2(p)+2H2O+4e-→4OH-(a-)Cl-(a-)

15、Cl2(p),PtCl2(p)+2e-→2Cl-(a-)第二类电极及其反应电极电极反应Cl-(a-)

16、AgCl(s)

17、Ag(s)AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-(a-)OH-(a-)

18、Ag2O

19、Ag(s)Ag2O(s)+H2O+2e-→2Ag(s)+2OH-(a-)H+(a+)

20、Ag2O(s)

21、Ag(s)Ag2O+2H+(a+)+2e-→2Ag(s)+H2O第三类电极及

22、其反应电极电极反应Fe3+(a1),Fe2+(a2)

23、PtFe3+(a1)+e-→Fe2+(a2)Cu2+(a1),Cu+(a2)

24、PtCu2+(a1)+e-→Cu+(a2)Sn4+(a1),Sn2+(a2)

25、PtSn4+(a1)+2e-→Sn2+(a2)6.2电动势的测定对消法测电动势的原理对消法测电动势的实验装置标准电池电动势与温度的关系为什么标准电池有稳定的电势值对消法测定电动势的原理图E=(R0+Ri)IU=R0I当R0→∞时，有：R0+Ri→R0E≈U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标准电池结构图

26、电池反应：(-)Cd(Hg)→Cd2++Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-净反应：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2O→CdSO4·8/3H2O(s)+Hg(l)韦斯顿标准电池简图正负正负标准电池结构图韦斯顿标准电池简图问题为什么在一定温度下，含Cd的质量百分数在5～14%之间，标准电池的电动势有定值？答：从Hg-Cd的相图可知，在室温下，镉汞齐中镉含量在5～14%之间时，体系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

27、题RT标准电池电动势与温度的关系ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-293.15)-9.5×10-7(T/K-293.15)2+1×10-8(T/K-293.15)3ET/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：通常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。6.3可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的书面表示法可逆电池电动势的取号

28、可逆电池的书面表示法1.左边为负极，起氧化作用；右边为正极，起还原作用。2.“

29、”表示相界面，有电势差存在。3.“

30、

31、”表示盐桥，使液接电势降到忽略不计。4.“┆”表示半透膜。5.要注明温度，不注明就是298.15K；要注明物态，气体要注明压力；溶液要注明浓度。6.气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，通常是铂电极。可逆电池电动势的取号DrGm=-zEF自发电池：DrGm<0，E>0例如：Zn(s)

32、Zn2+

33、

34、Cu2+

35、Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s)DrGm<0，E>0非自发电池：DrGm>0，E<0

36、Cu(s)

37、Cu2+

38、

39、Zn2+

40、Zn(s)Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+DrGm>0，E<06.4可逆电池的热力学E与活度a的关系从E求平衡常数KE,和K与电池反应的关系从E及其温度系数求（1）E与a