电化学与金属腐蚀.pptx

会计学定温定压下，非自发(zìfā)反应(ΔG>0)需加入电功W，电解才能进行。电化学及其应用

电解冶金：Fe，Cu，Na，Al等的冶炼、精炼
电电化学（电能化工产品：NaOH，H2O2，Cl2已二酸的
化学能）生产，发展迅速
工艺学电镀，电抛光，电解磨削
各种蓄电池、干电池
化化学电源高能电池：Li、Zn-空气、Na-S
（化学能燃料电池
电能）金属腐蚀与防护——腐蚀原电池
学
分析化学:氧化还原平衡、电导、电势滴定，极谱
科研分析
生物电化学：血液凝固、神经系统(shénjīngxìtǒng)的传输
固体电解质和半导体，低温超导，受控热核聚变【思考(sīkǎo)】依据反应(fǎnyìng)特点氧化还原(huányuán)反应与原电池化合物中某元素所带形式电荷(diànhè)的数值2.氧化(yǎnghuà)还原反应3.氧化剂和还原剂如果化学反应在恒温恒压条件下，除体积功外还做非体积功w’，则吉布斯函数变判断就变为：
ΔG<w’自发(zìfā)过程
ΔG＝w’平衡状态
ΔG>w’非自发(zìfā)过程
即等温等压条件下，一个封闭系统所能做的最大非体积功（w’）等于其吉布斯自由能（ΔG）的减少：
ΔG≤w’max
如果反应是热力学可逆的，上式取等号，如果反应是自发(zìfā)进行的，取小于号。Zn(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu(s)所以(suǒyǐ)反应过程能够对环境做的非体积功为
W’＝rGm(298.15)=–212.47kJ·mol–1
如果非体积功是电功，就意味着，反应系统每进行1mol的化学反应，系统最多可以对环境做212.47KJ的电功。该原电池的电动势为1.093V。原电池的工作原理(电极(diànjí)反应)
正极反应：得到电子（还原反应）
负极反应：失去电子（氧化反应）
总反应：正极反应+负极反应2、盐桥书写原电池符号的规则：
⑴负极“-”在左边，正极“+”在右边，盐桥用“”表示。
⑵半电池中两相界面用“|”分开，有时相界较多，也有用“，”来代替“|”的。或用“，”来分隔两种不同种类或价态物质。溶液、气体要注明ci，pi。在原电池中，某一电极究竟是发生(fāshēng)氧化反应还是还原反应，取决于该电极氧化或还原能力（即得失电子能力）的强弱。4.电极(diànjí)和电极(diànjí)反应还原剂的还原能力(nénglì)越强,则其共轭氧化剂的氧化能力(nénglì)越弱(2)氧化(yǎnghuà)还原半反应式电极(diànjí)类型●金属-金属难溶盐电极
电极反应
电极符号负极(fùjí)反应：宇宙飞船上使用(shǐyòng)的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH，反应保持在高温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的是：（）A．H2为正极，O2为负极B．电极反应（正极）：O2+2H2O+4e-=4OH-C．电极反应（负极）：2H2+4OH-=4H2O-4e-D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应下列关于原电池的叙述正确的是（）
A、构成(gòuchéng)原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B、原电池是将化学能转变为电能的装置
C、原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原
D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极原电池中的热力学对电池(diànchí)反应：二、电池反应(fǎnyìng)的Kθ与标准电动势Eθ的关系：4.2电极电势及其应用(yìngyòng)电极电势的产生(chǎnshēng)2H+(aq)+2e-H2(g)二、标准(biāozhǔn)电极电势讨论：
若该待测电极与氢电极比较(bǐjiào)其自发进行的反应是还原反应，θ为正；
若该待测电极与氢电极比较(bǐjiào)其自发进行的反应是氧化反应，θ为负。θ(Zn2+/Zn)=-0.762V三、非标态时的电极电势—能斯特方程(fāngchéng)MnO4-(aq)+8H++5e-Mn2+(aq)+4H2O(l)例已知O2(g)+4H++4e-2H2O，(O2/H2O)=
1.299V。计算当H+浓度为1.0×10-7mol·dm–3，p(O2)=100kPa时，求组成电对的电极电势。测得某铜锌原电池的电动势为1.06V，并已知其中(qízhōng)c(cu2+-3，问该原电池中c(zn2+)为多少？设有三个电极A+|A,B+|B和C+|C，电极电势(diànshì)的大小次序为(A+|A)>(B+|B)>(C+|C)
由这三个电极两两组合，可以构成三个原电池：
原电池(1)C+|C┆┆A+|A
原电池(2)C+|C┆┆B+|B
原电池(3)B+|B┆┆A+|A

根据电极电势(diànshì)大小可知，在原电池（1）和（2）中，电极
A+|A和电极B+|B都是正极，发生