㈠ 如何設計電化學反應體系
原電池原電池是利用兩個電極之間金屬性的不同,產生電勢差,從而使電子的流動,產生電流.又稱非蓄電池,是電化電池的一種,其電化反應不能逆轉,即是只能將化學能轉換為電能,簡單說就即是不能重新儲存電力,與蓄電池相對。
原電池
是將化學能轉變成電能的裝置。所以,根據定義,普通的干電池、燃料電池都可以稱為原電池。
組成原電池的基本條件:
1、將兩種活潑性不同的金屬(即一種是活潑金屬一種是不活潑金屬),或著一種金屬與石墨(pt和石墨為惰性電極,即本身不會得失電子)等惰性電極插入電解質溶液中。
2、用導線連接後插入電解質溶液中,形成閉合迴路。
3、要發生自發的氧化還原反應。
原電池工作原理
原電池是將一個能自發進行的氧化還原反應的氧化反應和還原反應分別在原電池的負極和正極上發生,從而在外電路中產生電流。
原電池的電極的判斷:
負極:電子流出的一極;發生氧化反應的一極;活潑性較強金屬的一極。
正極:電子流入的一極;發生還原反應的一極;相對不活潑的金屬或其它導體的一極。
在原電池中,外電路為電子導電,電解質溶液中為離子導電。
原電池的判定:
(1)先分析有無外接電路,有外接電源的為電解池,無外接電源的可能為原電池;然後依據原電池的形成條件分析判斷,主要是「四看」:看電極——兩極為導體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極);看溶液——兩極插入溶液中;看迴路——形成閉合迴路或兩極直接接觸;看本質——有無氧化還原反應。
(2)多池相連,但無外接電源時,兩極活潑性差異最大的一池為原電池,其他各池可看做電解池。
電解池電解池是將電能轉化為化學能的裝置。
電解是使電流通過電解質溶液(或熔融的電解質)而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。電解是使電流通過電解質溶液(或熔融的電解質)
發生電解反應的條件:
①連接直流電源
②陰陽電極
陰極:與電源負極相連為陰極
陽極:與電源正極相連為陽極
③兩極處於電解質溶液或熔融電解質中
④兩電極形成閉合迴路
電解過程中的能量轉化(裝置特點):
陰極
:一定不參與反應
不一定惰性電極
陽極
:不一定參與反應
也不一定是惰性電極
電解結果:
在兩極上有新物質生成
電解池電極反應方程式的書寫:
陽極
:活潑金屬—電極失電子(au,pt
除外);惰性電極—溶液中陰離子失電子
註:失電子能力:活潑金屬(除pt
au)>s2->i->br->cl->oh->含氧酸根(no3
->so4
2-)>f-
陰極
:溶液中陽離子得電子
註:得電子能力:ag+>hg2+>fe3+>cu2+>h+(酸)>pb2+>sn2+>fe2+>zn2+>h2o(水)>al3+>mg2+>na+>ca2+>k+(即活潑型金屬順序表的逆向)
規律
:鋁前(含鋁)離子不放電,氫(酸)後離子先放電,氫(酸)前鋁後的離子看條件。
㈡ 電化學體系鍾的雙電層是什麼,和電容又是什麼關系
雙電層
任何兩個不同的物相接觸都會在兩相間產生電勢,這是因電荷分離引起的。兩相各有過剩的電荷,電量相等,正負號相反,相與吸引,形成雙電層。
在兩種不同物質的界面上,正負電荷分別排列成的面層。在溶液中,固體表面常因表面基團的解離或自溶液中選擇性地吸附某種離子而帶電。由於電中性的要求,帶電表面附近的液體中必有與固體表面電荷數量相等但符號相反的多餘的反離子。帶電表面和反離子構成雙電層
和電容沒聽說過
㈢ 電化學體系主要包括哪些組成部分
電化學體系主要包括電解質的研究和電極的研究。
電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實現,二者統稱電化學,後者為電化學的一個分支,稱放電化學。由於放電化學有了專門的名稱,因而,電化學往往專門指電池的科學。電化學是研究兩類導體形成的帶電界面現象及其上所發生的變化的科學。如今已形成了合成電化學、量子電化學、半導體電化學、有機導體電化學、光譜電化學、生物電化學等多個分支。電化學在化工、冶金、機械、電子、航空、航天、輕工、儀表、醫學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環境科學等科技領域獲得了廣泛的應用。當前世界上十分關注的研究課題, 如能源、材料、環境保護、生命科學等等都與電化學以各種各樣的方式關聯在一起。
㈣ 相間電位在研究電化學體系中如何應用
金屬接觸點位、電極電位、液接點位。
如果有一對相同的載流圓線圈彼此平行且共軸,通以同方向電流,當線圈間距等於線圈半徑時兩個載流線圈的總磁場在軸的中點附近的較大范圍內是均勻的。故在生產和科研中有較大的實用價值,也常用於弱磁場的計量標准。這對線圈稱為亥姆霍茲線圈。
含義
兩相之間出現電位差的原因是帶電粒子或偶極子在界面中的非均勻分布。造成這種非均勻分布的原因可能有以下幾種:
(1)帶電粒子在兩相之間的轉移或利用外電源向外界面兩側充電,都可使兩相中出現剩餘電荷。這些剩餘電荷不同程度地集中在界面兩側,形成雙電層。
(2)荷電粒子(如陽離子和陰離子)在界面層中的吸附量不同,造成界面層與相本體出現等值反號的電荷,因而在界面的溶液一側形成吸附雙電層。
(3)溶液中的極性分子在界面溶液一側定向排列,形成偶極子層。
㈤ 電化學體系分類
第1章
緒論1.1
電化學科學的研究對象1.2
電化學科學在實際生活中的應用1.2.1
電化學工業1.2.2
化學電源1.2.3
金屬的腐蝕與防護1.3
電化學科學的發展簡史和發展趨勢1.3.1
電化學科學的發展簡史1.3.2
電化學的發展趨勢1.4
電解質溶液的電導1.4.1
。
㈥ 鋰電池的電化學體系是什麼向各位求助!謝謝,
你說的是鋰離子電池嗎?
以鈷酸鋰電池為例
正極:鈷酸鋰
電解液:EC+DMC
電解質:LiPF6
負極:石墨
所列舉的只是常見的。其實有很多的。根據上面就可以寫出電化學體系了。
㈦ 一個電化學體系中通常包括哪些相間電位
金屬接觸點位、電極電位、液接點位
㈧ 電化學電極原理
工作電極
用來發生所需要的電化學反應或響應激發信號,在測量過程中溶液本體濃度發生變化的體系的電極。如電解分析中的陰極等。
參比電極
用來提供標准電位,電位不隨測量體系的組分及濃度變化而變化的電極。這種電極必須有較好的可逆性、重現性和穩定性。常用的參比電極有SHE、Ag/AgCl、Hg/Hg2Cl2電極,尤以SCE使用得最多。
輔助電極--或對電極
在電化學分析或研究工作中,常常使用三電極系統,除了工作電極,參比電極外,還需第三支電極,此電極所發生的電化學反應並非測示或研究所需要的,電極僅作為電子傳遞的場所以便和工作電極組成電流迴路,這種電極稱為輔助電極或對電極。
研究的是工作電極,只有精確地測定工作電極的電位,才能夠考察電位同電化學反應,吸附等界面反應的規律。
至於輔助電極和工作電極之間的聯系,主要是在於構建電化學反應平衡,另外要 保證輔助電極不要影響到工作電極。
而確定輔助電極和工作電極之間的電位,用電壓表就ok了,不需要雙參比電極分別確定兩電極電位。
三電極體系含兩個迴路,一個迴路由工作電極和參比電極組成,用來測試工作電極的電化學反應過程,另一個迴路由工作電極和輔助電極組成,起傳輸電子形成迴路的作用。
㈨ 電化學熱力學中絕對電勢差概念
答:先講電勢差:電勢差是指電場中兩點之間【電勢】的差值,也叫電壓電場中某點相對參考點零電勢的差,叫該點的電勢.1,零電勢點的選擇可以是任意的.2,電勢的高低是相對的,【但是兩點之間的電勢差是一定的】,與零電勢點的選取無關.舉個例子來理高度與高度差的比較以地面為參考點(零勢能點)一個人對於地面,高為1.8m——高度另一個人對於地面,高為1.9m——高度兩人身高的差值為0.1m——高度差若選1m高的桌子為參考系(人任然站在地面上)一個人對於桌子,高為0.8m——高度另一個人對於桌子,高為0.9m——高度兩人身高的差值為0.1m——高度差高度是可以變的,因為零勢能面(參考系)的不同,但是高度差確實絕對的!
㈩ 電分析化學的電位介紹
電極:在電化學電池中賴以進行電極反應和傳導電流從而構成迴路的部分。電極的電極電位:在電極與溶液的兩相界面上,存在的電位差即為電極的電極電位。一個化學電池包括有各種物質相的接觸,如固體一溶液,溶液一溶液,固體一固體,溶液一氣體等.在兩相接觸的界面上,它們的性質與相內是不同的.無論是哪種相間的接觸,在它們的界面上都存在著電位差.兩不同物相間的電位差,稱為電極電位.
電極電位的測量:選用標准氫電極為標准,規定它的電極電位在任何溫度下的電極電位等於零。然後將其它電極與它組成原電池 ,通過測定此原電池的電動勢,就可以得到其它電極相對於標准氫電極的電極電位值。
1 帶電質點在兩相間的轉移
圖8.3 相間離子遷移產生電位差示意圖
(固-液兩相接觸的瞬間)
2 某些陽離於或陰離子在相界面附近的某一相內選擇性吸附 .
圖8.4 相間由離子吸附產生電位差示意圖
3 不帶電的偶極質點(如有機極性分子和小偶極子)在界面附近的定向吸附.
圖8.5 偶極分子定向吸附產生的電位差示意圖 (一),液接電位的形成
當兩個不同種類或不同濃度的溶液直接接觸時,由於濃度梯度或離子擴散使離子在相界面上產生遷移.當這種遷移速率不同時會產生電位差或稱產生了液接電位,它不是電極反應所產生,因此會影響電池電動勢的測定,實際工作中應消除.
(二),液接電位的消除——鹽橋(Salt bridge)
鹽橋的製作:加入3%瓊脂於飽和KCl溶液(4.2M),加熱混合均勻,注入到U形管中,冷卻成凝膠,兩端以多孔沙芯(porous plug)密封防止電解質溶液間的虹吸
而發生反應,但仍形成電池迴路.由於K+和Cl-離子的遷移或擴散速率相當,因而液接電位很小.通常為 1 2 mV.
圖8.6 液體接界電位
鹽橋是聯接和隔離不同電解質的重要裝置
(1)作用
接通電路,消除或減小液接電位.
(2)使用條件
a.鹽橋中電解質不含有被測離子.
b.電解質的正負離子的遷移率應該基本相等.
c.要保持鹽橋內離子濃度的離子強度5~10倍於被測溶液.常用作鹽橋的電解質有:KCl,NH4Cl,KNO3等.
試液‖KCl(飽和~4mol/L)|Hg2Cl2,Hg
電極電位的計算——能斯特方程式:
對電極反應:aA+bB+­;…+ne=cC+dD …
其電極電位可由下式計算:E=E⊙+RTIn(AaAb/AcAd)/NF