㈠ 如何设计电化学反应体系
原电池原电池是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。
原电池
是将化学能转变成电能的装置。所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。
组成原电池的基本条件:
1、将两种活泼性不同的金属(即一种是活泼金属一种是不活泼金属),或着一种金属与石墨(pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)等惰性电极插入电解质溶液中。
2、用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3、要发生自发的氧化还原反应。
原电池工作原理
原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
原电池的电极的判断:
负极:电子流出的一极;发生氧化反应的一极;活泼性较强金属的一极。
正极:电子流入的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。
在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。
原电池的判定:
(1)先分析有无外接电路,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入溶液中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触;看本质——有无氧化还原反应。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
电解池电解池是将电能转化为化学能的装置。
电解是使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解是使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)
发生电解反应的条件:
①连接直流电源
②阴阳电极
阴极:与电源负极相连为阴极
阳极:与电源正极相连为阳极
③两极处于电解质溶液或熔融电解质中
④两电极形成闭合回路
电解过程中的能量转化(装置特点):
阴极
:一定不参与反应
不一定惰性电极
阳极
:不一定参与反应
也不一定是惰性电极
电解结果:
在两极上有新物质生成
电解池电极反应方程式的书写:
阳极
:活泼金属—电极失电子(au,pt
除外);惰性电极—溶液中阴离子失电子
注:失电子能力:活泼金属(除pt
au)>s2->i->br->cl->oh->含氧酸根(no3
->so4
2-)>f-
阴极
:溶液中阳离子得电子
注:得电子能力:ag+>hg2+>fe3+>cu2+>h+(酸)>pb2+>sn2+>fe2+>zn2+>h2o(水)>al3+>mg2+>na+>ca2+>k+(即活泼型金属顺序表的逆向)
规律
:铝前(含铝)离子不放电,氢(酸)后离子先放电,氢(酸)前铝后的离子看条件。
㈡ 电化学体系钟的双电层是什么,和电容又是什么关系
双电层
任何两个不同的物相接触都会在两相间产生电势,这是因电荷分离引起的。两相各有过剩的电荷,电量相等,正负号相反,相与吸引,形成双电层。
在两种不同物质的界面上,正负电荷分别排列成的面层。在溶液中,固体表面常因表面基团的解离或自溶液中选择性地吸附某种离子而带电。由于电中性的要求,带电表面附近的液体中必有与固体表面电荷数量相等但符号相反的多余的反离子。带电表面和反离子构成双电层
和电容没听说过
㈢ 电化学体系主要包括哪些组成部分
电化学体系主要包括电解质的研究和电极的研究。
电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现,二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。由于放电化学有了专门的名称,因而,电化学往往专门指电池的科学。电化学是研究两类导体形成的带电界面现象及其上所发生的变化的科学。如今已形成了合成电化学、量子电化学、半导体电化学、有机导体电化学、光谱电化学、生物电化学等多个分支。电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。当前世界上十分关注的研究课题, 如能源、材料、环境保护、生命科学等等都与电化学以各种各样的方式关联在一起。
㈣ 相间电位在研究电化学体系中如何应用
金属接触点位、电极电位、液接点位。
如果有一对相同的载流圆线圈彼此平行且共轴,通以同方向电流,当线圈间距等于线圈半径时两个载流线圈的总磁场在轴的中点附近的较大范围内是均匀的。故在生产和科研中有较大的实用价值,也常用于弱磁场的计量标准。这对线圈称为亥姆霍兹线圈。
含义
两相之间出现电位差的原因是带电粒子或偶极子在界面中的非均匀分布。造成这种非均匀分布的原因可能有以下几种:
(1)带电粒子在两相之间的转移或利用外电源向外界面两侧充电,都可使两相中出现剩余电荷。这些剩余电荷不同程度地集中在界面两侧,形成双电层。
(2)荷电粒子(如阳离子和阴离子)在界面层中的吸附量不同,造成界面层与相本体出现等值反号的电荷,因而在界面的溶液一侧形成吸附双电层。
(3)溶液中的极性分子在界面溶液一侧定向排列,形成偶极子层。
㈤ 电化学体系分类
第1章
绪论1.1
电化学科学的研究对象1.2
电化学科学在实际生活中的应用1.2.1
电化学工业1.2.2
化学电源1.2.3
金属的腐蚀与防护1.3
电化学科学的发展简史和发展趋势1.3.1
电化学科学的发展简史1.3.2
电化学的发展趋势1.4
电解质溶液的电导1.4.1
。
㈥ 锂电池的电化学体系是什么向各位求助!谢谢,
你说的是锂离子电池吗?
以钴酸锂电池为例
正极:钴酸锂
电解液:EC+DMC
电解质:LiPF6
负极:石墨
所列举的只是常见的。其实有很多的。根据上面就可以写出电化学体系了。
㈦ 一个电化学体系中通常包括哪些相间电位
金属接触点位、电极电位、液接点位
㈧ 电化学电极原理
工作电极
用来发生所需要的电化学反应或响应激发信号,在测量过程中溶液本体浓度发生变化的体系的电极。如电解分析中的阴极等。
参比电极
用来提供标准电位,电位不随测量体系的组分及浓度变化而变化的电极。这种电极必须有较好的可逆性、重现性和稳定性。常用的参比电极有SHE、Ag/AgCl、Hg/Hg2Cl2电极,尤以SCE使用得最多。
辅助电极--或对电极
在电化学分析或研究工作中,常常使用三电极系统,除了工作电极,参比电极外,还需第三支电极,此电极所发生的电化学反应并非测示或研究所需要的,电极仅作为电子传递的场所以便和工作电极组成电流回路,这种电极称为辅助电极或对电极。
研究的是工作电极,只有精确地测定工作电极的电位,才能够考察电位同电化学反应,吸附等界面反应的规律。
至于辅助电极和工作电极之间的联系,主要是在于构建电化学反应平衡,另外要 保证辅助电极不要影响到工作电极。
而确定辅助电极和工作电极之间的电位,用电压表就ok了,不需要双参比电极分别确定两电极电位。
三电极体系含两个回路,一个回路由工作电极和参比电极组成,用来测试工作电极的电化学反应过程,另一个回路由工作电极和辅助电极组成,起传输电子形成回路的作用。
㈨ 电化学热力学中绝对电势差概念
答:先讲电势差:电势差是指电场中两点之间【电势】的差值,也叫电压电场中某点相对参考点零电势的差,叫该点的电势.1,零电势点的选择可以是任意的.2,电势的高低是相对的,【但是两点之间的电势差是一定的】,与零电势点的选取无关.举个例子来理高度与高度差的比较以地面为参考点(零势能点)一个人对于地面,高为1.8m——高度另一个人对于地面,高为1.9m——高度两人身高的差值为0.1m——高度差若选1m高的桌子为参考系(人任然站在地面上)一个人对于桌子,高为0.8m——高度另一个人对于桌子,高为0.9m——高度两人身高的差值为0.1m——高度差高度是可以变的,因为零势能面(参考系)的不同,但是高度差确实绝对的!
㈩ 电分析化学的电位介绍
电极:在电化学电池中赖以进行电极反应和传导电流从而构成回路的部分。电极的电极电位:在电极与溶液的两相界面上,存在的电位差即为电极的电极电位。一个化学电池包括有各种物质相的接触,如固体一溶液,溶液一溶液,固体一固体,溶液一气体等.在两相接触的界面上,它们的性质与相内是不同的.无论是哪种相间的接触,在它们的界面上都存在着电位差.两不同物相间的电位差,称为电极电位.
电极电位的测量:选用标准氢电极为标准,规定它的电极电位在任何温度下的电极电位等于零。然后将其它电极与它组成原电池 ,通过测定此原电池的电动势,就可以得到其它电极相对于标准氢电极的电极电位值。
1 带电质点在两相间的转移
图8.3 相间离子迁移产生电位差示意图
(固-液两相接触的瞬间)
2 某些阳离于或阴离子在相界面附近的某一相内选择性吸附 .
图8.4 相间由离子吸附产生电位差示意图
3 不带电的偶极质点(如有机极性分子和小偶极子)在界面附近的定向吸附.
图8.5 偶极分子定向吸附产生的电位差示意图 (一),液接电位的形成
当两个不同种类或不同浓度的溶液直接接触时,由于浓度梯度或离子扩散使离子在相界面上产生迁移.当这种迁移速率不同时会产生电位差或称产生了液接电位,它不是电极反应所产生,因此会影响电池电动势的测定,实际工作中应消除.
(二),液接电位的消除——盐桥(Salt bridge)
盐桥的制作:加入3%琼脂于饱和KCl溶液(4.2M),加热混合均匀,注入到U形管中,冷却成凝胶,两端以多孔沙芯(porous plug)密封防止电解质溶液间的虹吸
而发生反应,但仍形成电池回路.由于K+和Cl-离子的迁移或扩散速率相当,因而液接电位很小.通常为 1 2 mV.
图8.6 液体接界电位
盐桥是联接和隔离不同电解质的重要装置
(1)作用
接通电路,消除或减小液接电位.
(2)使用条件
a.盐桥中电解质不含有被测离子.
b.电解质的正负离子的迁移率应该基本相等.
c.要保持盐桥内离子浓度的离子强度5~10倍于被测溶液.常用作盐桥的电解质有:KCl,NH4Cl,KNO3等.
试液‖KCl(饱和~4mol/L)|Hg2Cl2,Hg
电极电位的计算——能斯特方程式:
对电极反应:aA+bB+­;…+ne=cC+dD …
其电极电位可由下式计算:E=E⊙+RTIn(AaAb/AcAd)/NF