第4章 电化学.

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1 第4章 电化学

2 电化学主要研究什么? 本章的电化学主要研究 化学反应热力学 电功 回忆热力学重要公式：
化学反应热力学 电功 回忆热力学重要公式： 若过程在恒温、恒压条件下可逆进行时，满足 ΔG= -Wf

3 电化学装置 原电池、电解池 阳极—发生氧化反应的电极 阴极—发生还原反应的电极 正极—电势(电位)较高的电极 负极—电势(电位)较低的电极
电流（正电荷）在外电路上从正极流向负极。

4 为什么会有电势差？ 双电层示意图

5 典型的原电池装置 阳极 阴极

6 电极、原电池表示 电极：Cu2+/Cu；Zn2+/Zn Fe3+,Fe2+/Pt；H+/H2 原电池：
Zn∣ZnSO4(c1)‖CuSO4(c2)∣Cu 或 Zn∣Zn2+(c1)‖Cu2+(c2)∣Cu

7 发生1mol反应，原电池能做的 最大电功是多少？
以锌铜原电池为例： 阳极反应 Zn(s) － 2e- ＝ Zn2+(aq) 阴极反应 Cu2+(aq)＋2e- ＝ Cu(s) ———————————————— 电池反应 Zn(s)＋Cu2+(aq) ＝ Zn2+(aq)＋ Cu(s) 1摩尔电子所带电量称为Faraday（法拉第）常数，简写为F；发生1摩尔化学反应的同时，外电路上通过2 F的电量。

8 ΔG = -Wf = -E·Q = -2FE 一般地，若原电池进行摩尔反应的同时有n 摩尔电子通过电路，则 ΔrGm= -nFE 推知

9 反应 a A(aq) ＋ b B(aq) ＝ g G(aq) ＋ d D(aq)

10 E、Eo的计算

11 相对电极电势的确定 标准氢电极是指处于标准状态下的氢电极，可表示为 Pt∣H2(p = po)∣H+(c = 1mol·L-1) 指定

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13 将待测电极(A+/A)与标准氢电极组成原电池，有
E ＝ o(H+/H2）－ (A+/A) ＝ － (A+/A) 或 E ＝ (A+/A) － o(H+/H2) ＝ (A+/A) 对于任何确定的电极来说，无论它发生氧化还是还原，其电极电势的数值都是相同的，这是因为电极电势数值都是与标准氢电极比较而确定的。 越正，电极中的氧化态物质的氧化性越强； 越负，电极中的还原态物质的还原性越强；

14 电极电势的能斯特方程 对任意给定的电极，如果电极的氧化态物质为A，还原态物质为B，电极反应为 　　　a A ＋ ne- ＝ b B 则

15 几个基本功 由电池反应写出电极反应、设计原电池(写出原电池表达式) 由电极反应写出电池反应、设计原电池 由原电池表达式写出电极反应、电池反应
铜锌电池 能斯特方程

16 电动势与电极电势在化学上的应用 化学反应平衡常数Ko的测定 -RT ln Ko ＝ΔrGmo ΔrGmo ＝ -nFEo
ln Ko ＝ nFEo /RT 如果能测量原电池的标准电动势Eo，就可以求出在温度T时电池反应的平衡常数Ko。由于电动势能够测量得很精确，所以用这一方法推算出的反应平衡常数，比用测量平衡浓度而得出的结果要准确得多。

17 物质氧化还原能力的比较 严格地，用来判断： 代数值越大，电极中的氧化态物质的氧化性越强，即该电极上越容易发生还原反应。 代数值越小，电极中的还原态物质的还原性越强，即该电极上越容易发生氧化反应。

18 氧化还原反应方向的判断 由G＝－nEF，推知 若E>0，则G< 0，在没有非体积功的恒温恒压条件下，反应可以自发进行。

19 离子浓度的测量

20 今日作业 121页 1，2，3，4，5，8题