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1、2021/8/2主要内容可逆电池和可逆电极可逆电池的电动势及其应用电动势的测定生物电化学可逆电池的书写方法及电动势的取号可逆电池的热力学电动势产生的机理电极电势和电池的电动势浓差电池和液体接界电势的计算公式电动势测定的应用2021/8/28.1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2021/8/2电化学与热力学的联系桥梁公式:2021/8/2一、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2021/8/2组成可逆电池的必要条件净反应：原电池总反应：电解池阴极：阳极：1）电极上的化学反
2、应可向正、反两个方向进行2021/8/22021/8/22021/8/2组成可逆电池的必要条件电池在充放电过程中能量的转变也是可逆的电池放电时E=E外+dE电池充电时E=E外–dE此时电池所通过的电流十分微小，接近平衡状态下工作。若电池经历充、放电循环，则可以使系统和环境都恢复到原来的状态;2021/8/2二、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2021/8/2第一类电极及其反应Na+(a+)
3、Na(Hg)
4、(a)Na+(a+)+nHg+e-→Na(Hg)n(a)电极电极反应Mz+(a+)
5、M(s)Mz+(a+)+ze-→M(s)H+(a+)
6、H2(p),Pt2H+(a+)+2e-→H2(p)OH-(a-)
7、H2(p),Pt2H2O+2e-→H2(p)+2OH-(a-)H+(a+)
8、O2(p),PtO2(p)+4H+(a+)+4e-→2H2OOH-(a-)
9、O2(p),PtO2(p)+2H2O+4e-→4OH-(a-)Cl-(a-)
10、Cl2(p),PtCl2(p)+2e-→2Cl-(a-)2021/8/2第二类电极及其反应电极电极反应C
11、l-(a-)
12、AgCl(s)
13、Ag(s)AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-(a-)OH-(a-)
14、Ag2O
15、Ag(s)Ag2O(s)+H2O+2e-→2Ag(s)+2OH-(a-)H+(a+)
16、Ag2O(s)
17、Ag(s)Ag2O+2H+(a+)+2e→2Ag(s)+H2O-难溶盐电极是将金属表面覆盖一层该金属的难溶性盐，然后再浸入与该盐有相同阴离子的溶液中而构成2021/8/2第三类电极及其反应电极电极反应Fe3+(a1),Fe2+(a2)
18、PtFe3+(a1)+e-→Fe2+(a2)Cu2+(a1),Cu+(a2)
19、PtCu
20、2+(a1)+e-→Cu+(a2)Sn4+(a1),Sn2+(a2)
21、PtSn4+(a1)+2e-→Sn2+(a2)将一片惰性金属(如铂片)插入含有某种离子的不同氧化态所组成的溶液中就构成氧化还原电极。2021/8/28.2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2021/8/2电动势的测定2021/8/2对消法测定电动势的原理图E=(R0+Ri)IU=R0I当R0→∞时，有：R0+Ri→R0E≈U2021/8/22021/8/22021/8/2对消法测电动势的实
22、验装置工作电源电位计检流计标准电池待测电池2021/8/2标准电池结构图电池反应：(-)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)2021/8/2标准电池结构图2021/8/2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
23、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。2021/8/2问题2021/8/2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，
24、使电动势稳定。2021/8/28.3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从化学反应式设计电池2021/8/2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.“
25、”表示相界
