电化学原理复习重点ppt课件.pptx

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1、相间电位是什么？怎么产生的？和电极电位的关系？相间电位是指两相接触时，在两相界面中存在的电势差。产生原因：剩余电荷层:带电粒子在两相间的转移或利用外电源向界面两侧充电；吸附双电层:阴、阳离子在界面层中吸附量不同，使界面与相本体中出现等值反号电荷;偶极子层:极性分子在界面溶液一侧定向排列;金属表面电位:金属表面因各种短程力作用而形成的表面电位差。3.关系：电极体系中，两类导体界面所形成的相间电位，即电极材料和离子导体（溶液）的内电位差称为电极电位。几种电位概念金属接触电位：相互接触的两个金属相之间的外电位差。电极电位：电极体系中两类导体界面所形成的

2、相间电位，即电极材料和离子导体的内电位差。绝对电位和相对电位：电极电位的数值成为电极的绝对电位；相对电位指研究电极与参比电极组成的原电池电动势。液体接界电位：相互接触的两个组成不同或浓度不同的电解质溶液相之间存在的相间电位。原电池和电解池、腐蚀电池的区别。原电池电解池腐蚀电池能量转化方向化学能→电能电能→化学能化学能→热能反应动力△G<0△G>0△G<0功能能量发生器物质发生器破坏物质电极极性阳（－）阴（＋）阳（＋）阴（－）阳（－）阴（＋）结构阴、阳极不直接接触阴、阳极短路，可逆电极类型及举例第一类可逆电极，又称阳离子可逆电极，是金属浸在含有该金

3、属离子的可溶性盐溶液中所形成的电极，如Zn

4、ZnSO4电极。第二类可逆电极，又称阴离子可逆电极，是由金属插入其难溶盐和与该难溶盐具有相同阴离子的可溶性盐溶液中所形成的电极，如：Hg

5、Hg2Cl2(s),KCl(αCl-)电极。第三类可逆电极是有铂或其他惰性金属插入同一元素的两种不同价态离子的溶液中所形成的电极，如：气体电极：在固相和液相界面上气态物质发生氧化还原反应的电极，如：不可逆电极类型及举例第一类不可逆电极：当金属浸入不含该金属离子的溶液时所形成的的电极电位，如Zn

6、NaCl.第二类不可逆电极：一些标准电位较正的金属浸在能生成该金属难溶盐或

7、氧化物的溶液中所组成的电极，如：Cu

8、NaOH等。第三类不可逆电极：金属浸入含有某种氧化剂的溶液所形成的电极，如Fe

9、HNO3.不可逆气体电极：一些具有较低的氢过电位的金属在水溶液中，尤其是在酸中，会建立起不可逆的氢电极电位，如Fe

10、HCl.零电荷电位概念及用途电极表面剩余电荷为零时的电极电位称为零电荷电位用途（1）可以通过零电荷电位判断电极表面剩余电荷的符号和数量。（2）电极/溶液界面的许多重要性质是与电极表面剩余电荷的符号和数量有关的，因而就会依赖于相对于零电荷电位的电极电位值。这些性质主要有：双电层中电位的分布、界面电容、界面张力、各种粒子

11、在界面的吸附行为、溶液对金属电极的湿润性、气泡在金属电极上的附着、电动现象及金属与溶液间的光电现象等等。其中许多性质在零电荷电位下表现出极限值，零电荷电位不是电位为零零电荷电位与电荷密度有关理想极化电极、电毛细现象、电毛细曲线的概念理想极化电极：在一定电流范围内，外部电源输入的电流都用于建立或改变界面结构和电极电位而不发生任何电极反应的电极体系。电毛细现象：界面张力随电极电位变化的现象。电毛细曲线：界面张力与电极电位的关系曲线。电毛细曲线为什么有最高点？答：在相界面存在双电层，且界面的同一侧都带有符号相同的剩余电荷，由于同种电荷相互排斥，都力图使

12、界面扩大，与界面张力作用相反，因此带电界面的界面张力比不带电的小，且表面电荷密度越大，界面张力越小。什么是微分电容？微分电容曲线特点和形成原因微分电容表示引起电极电位微小变化时所需引入电极表面的电量，从而表征界面上电极电位发生微小变化（扰动）时所具备的储存电荷能力。曲线特点：在同一电位下，随着溶液浓度的增加，微分电容值也增大。在稀溶液中，微分电容曲线将出现最小值，溶液越稀，最小值越明显，随着浓度的增大，最小值逐渐消失。在零电荷电位附近的电极电位范围内，微分电容随电极电位的变化比较明显，而剩余电荷密度增大时，电容值趋于稳定出现“平台区”。形成原因：

13、紧密层结构（内外）外紧密层：最接近电极表面的水化阳离子电荷中心所在的液层。内紧密层：阴离子逸出水化膜，取代水偶极层中的水分子而直接吸附在电极表面所形成的紧密层。特性吸附及用途以及这种情况下的吸附曲线解释溶液中的离子除了因静电作用而富集在电极/溶液界面外，还可能由于与电极表面的短程相互作用而发生物理吸附或化学吸附。这种吸附与电极材料、离子本性及其水化程度有关，被称为特性吸附。用途：吸附会改变电极表面状态和双电层中电位的分布，从而影响反应粒子在电极表面的浓度和电极反应的活化能，使电极反应速度发生变化。曲线解释：①阴离子吸附时将脱去水化膜，挤进水偶极层

14、，直接与电极表面接触，形成内紧密层结构，从而使紧密层有效厚度减小，微分电容值增大。②阳离子特性吸附时，界面张力下降，微分电容生蚝，零电荷