聯絡電化學和熱力學的主要公式是什麼?有哪些求算標準電動勢e

2021-03-22 07:59:14 字數 5311 閱讀 5296

1樓:匿名使用者

傳遞係數、交換電流密度和電極反應速度常數

通常被認為是 基本的動力學引數。

傳遞係數α 和β 的物理意義是電極電位對還原反應活化能和氧化 反應活化能影響的程度。

交換電流密度表示平衡電位下氧化反應和還原反應的絕對速度, 也可以說是平衡狀態下, 氧化態粒子和還原態粒子在電極∕溶液介面 的交換速度。

電極反應速度常數是交換電流密度的一個特例,是指定條件—— 電極電位為標準電極電位和反應粒子濃度為單位濃度——下的交換 電流密度。

人們經常用電化學的基本理論和測定方法求算一些熱力學函式變化值,或用已知的熱力學函式值來求得電化學反

2樓:手機使用者

rηθm=△fηθ

m (ag,s)+1

2△fηθ

m (cl2,g)-△fηθ

m(agcl,s)=127.0(kj?molˉ1)

△rsθ

m=12

sθm(cl2,g)+sθ

m(ag,s)-sθ

m(agcl,s)=58.09(j?molˉ1?kˉ1)

△rgθ

m=△rηθ

m-t△rsθ

m=127.0×103-298×58.09=109.7 (kj?molˉ1)

答:該反應的△rhθ

m和△rsθ

m和△rgθ

m(298k,pθ)依次是127.0kj?molˉ1、58.09j?molˉ1?kˉ1;109.7 kj?molˉ1;

(3)根據題給條件:e=eθ=△rgθ

m×1nf

=-109.7×1

9.65×1

=-1.137v,答:該電池反應的電動勢e及標準電池電動勢eθ均為1.137v;

(4)根據熱二律的數學表示式△s≥q/t,可逆條件下△s=qrt

∴qr=t△s=t△rsθ

m=298×58.09=17311 j?molˉ1

該反應中qr≠△rhθ

m,∵△rhθ

m為t,pθ,非體積功w'=0的反應熱;而qr為t,pθ,w'≠0(有電功)可逆放電時的熱效應.

答:該電池在可逆放電時的熱效應qr=17311 j?molˉ1,該反應中qr≠△rhθ

m,∵△rhθ

m為t,pθ,非體積功w'=0的反應熱;而qr為t,pθ,w'≠0(有電功)可逆放電時的熱效應;

(5)溫度係數△e

△t=△rsθ

m×1nf

=58.09

9.65×1

=6.02×10ˉ4vk

,答:電池電動勢的溫度係數為:6.02×10ˉ4vk

;(6)kθ=exp (nfeθ×1

rt)=exp[1×9.65×104×(-1.137

8.314

)×298]=5.84×10ˉ20,答:該電池反應的平衡常數kθ=5.84×10ˉ20;

(7)因e=eθ=-1.137v,eθ<0說明該電池是非自發電池.欲使其變為自發電池,只要把正、負極交換位置即可.此時電池反應為ag(s)+1

2cl2→agcl (s)反應,答:該電池是非自發電池,若想改變方向,只要把正、負極交換位置即可.

幾個電化學的名詞解釋

3樓:

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,即是隻能將化學能轉換為電能.

電解池:藉助於電流引起氧化還原反應的裝置,也就是把電能轉變為化學能的裝置.

電池電動勢:單位正電荷從電池的負極到正極由非靜電力所作的功.

電極電位:金屬浸於電解質溶液中,顯示出電的效應,即金屬的表面與溶液間產生電位差,這種電位差稱為金屬在此溶液中的電位或電極電位.

我是個化學新手……誰能解釋一下這個公式裡的各個字母都代表什麼意思

4樓:曉熊

△rgmθ:反應的標準摩爾吉布斯自由能變,單位 j/molr:理想氣體常數,r = 8.314 j/(mol·k)t:熱力學溫度,單位 k

kθ:反應的標準平衡常數

z:反應設計成電池後,電池反應的轉移電子數eθ:反應設計成電池後,電池反應的標準電動勢,單位 vf:

法拉第常數,f = 96500 c/mol大學無機化學課程才涉及這方面的內容。

這個公式溝通了標準平衡常數kθ和標準電動勢eθ。

電化學有哪些應用領域 30

5樓:匿名使用者

電化學的應用領域:

1、電解工業,其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的;鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;

2、機械工業要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整;

3、環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等汙染物;

4、化學電源;

5、金屬的防腐蝕問題,大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;

6、許多生命現象如肌肉運動、神經的資訊傳遞都涉及到電化學機理;

7、應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。

電化學(electrochemistry)作為化學的分支之一,是研究兩類導體(電子導體,如金屬或半導體,以及離子導體,如電解質溶液)形成的接介面上所發生的帶電及電子轉移變化的科學。傳統觀念認為電化學主要研究電能和化學能之間的相互轉換,如電解和原電池。但電化學並不侷限於電能出現的化學反應,也包含其它物理化學過程,如金屬的電化學腐蝕,以及電解質溶液中的金屬置換反應。

利用電化學手段分離溶液中的金屬離子、有機分子的方法,共分四類:

1、控制電位的電解分離法

當溶液中存在兩種或兩種以上的金屬離子時,如果它們的還原電位相近,□例如cu□(標準電極電位□□=+0.345伏)和bi□(□□=0.2伏),則在電解時都會還原析出,達不到分離的目的。

圖1兩種金屬離子a和b的分解電位表示,如果控制陰極電位為□,則金屬離子a可產生強度為□的電流,即可被還原;而金屬離子b的電流強度極小,即幾乎不能被還原,這樣即可達到分離目的,並分別測定a和b。在電解過程中,陰極電位□□□是在不斷變化的,□□=□式中□□為標準電極電位;□□為氣體常數;□為熱力學溫度;□為電極過程電子轉移數;□為法拉第常數;□為離子活度;□□為陰極超電壓。電解時,離子濃度不斷降低,□□的負值不斷增加,以致b也被電解出來。

為了控制陰極電位,要用圖2控制電位的線路的線路隨時調整外加電壓。,e□是鉑絲對電極,e□是參比電極(飽和甘汞電極)。選定的e□的電位(相對於e□)可從電位計v讀出,電解電流從毫安計a讀出,在電解過程中不斷調整電阻□以保持陰極電位不變。

至於選擇什麼電位要看實驗條件,例如在分別測定cu□和bi□時,由於兩者電位太相近,需要在溶液中加入酒石酸,調節ph=5.8~6.0,bi□與酒石酸生成的絡合物比cu□的穩定得多,使兩者的分解電壓相差得大一些,然後再加入適量的肼,以加速cu□的還原。

在這種條件下,控制陰極電位為-0.30伏,銅先電解出來,稱出陰極的增重後,調節ph為4.5~5.

5,控制陰極電位為-0.40伏,可將鉍全部電解出來。如果溶液中還有pb□,可將電位控制在-0.

50伏,進行電解。應用此法時,後被電解的離子的濃度不能超過先被電解的離子的濃度。

2、汞陰極電解分離法

h□在汞陰極上被還原時,有很大的超電壓,所以在酸性溶液中可以分離掉一些容易被還原的金屬離子,使一些重金屬(如銅、鉛、鎘、鋅)沉積在汞陰極上,形成汞齊,同時保留少量不容易被還原的離子,如鹼金屬、鹼土金屬、鋁、鐵、鎳、鉻、鈦、釩、鎢、矽等。

3、內電解分離法

在酸性溶液中,利用金屬氧化-還原電位的不同,可以組成一個內電解池,即不需要外加電壓就可以進行電解。例如要從大量鉛中分離微量銅,在硫酸溶液中cu□比pb□先還原,因此可將鉛板作為一個電極,與鉑電極相連,組成一個內電解池,它產生一個自發的電動勢,**於pb的氧化和cu□的還原。這個電動勢使反應能夠進行,直到電流趨近於零時,內電解池就不再作用了。

內電解可以分離出微量的容易還原的金屬離子,缺點是電解進行緩慢,因此應用不廣。

4、電滲析法

液體中的離子或荷電質點能在電場的影響下遷移。由於離子的性質不同,遷移的速率也不同,正負電荷移動的方向也不同。當在電池的兩極加上一個直流電壓時,可以把一些有機物的混合物分離。

如臨床實驗中常用此法研究蛋白質,將試樣放在一個載器上,外加電場後,荷電質點沿著載器向電荷相反的電極遷移,因它們移動的速率不同而分離,一般能把血清蛋白分成五部分。改進實驗技術可使濃縮斑點的寬度達到25微米左右,然後進行電滲析,可將血清蛋白分成二十個很清晰的部分。

6樓:匿名使用者

電化學是研究電和化學反應相互關係的科學。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。因而電化學往往專指「電池的科學」。

電池由兩個電極和電極之間的電解質構成,因而電化學的研究內容應包括兩個方面:一是電解質的研究,即電解質學,其中包括電解質的導電性質、離子的傳輸性質、參與反應離子的平衡性質等,其中電解質溶液的物理化學研究常稱作電解質溶液理論;另一方面是電極的研究,即電極學,其中包括電極的平衡性質和通電後的極化性質,也就是電極和電解質介面上的電化學行為。電解質學和電極學的研究都會涉及到化學熱力學、化學動力學和物質結構。

2023年伽伐尼發表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的「動物電」現象,一般認為這是電化學的起源。2023年伏打在伽伐尼工作的基礎上發明了用不同的金屬片夾溼紙組成的「電堆」,即現今所謂「伏打堆」。這是化學電源的雛型。

在直流電機發明以前,各種化學電源是唯一能提供恆穩電流的電源。2023年法拉第電解定律的發現為電化學奠定了定量基礎。

19世紀下半葉,經過赫爾姆霍茲和吉布斯的工作,賦於電池的「起電力」(今稱「電動勢」)以明確的熱力學含義;2023年能斯特用熱力學匯出了參與電極反應的物質濃度與電極電勢的關係,即著名的能斯脫公式;2023年德拜和休克爾提出了人們普遍接受的強電解質稀溶液靜電理論,大大促進了電化學在理論**和實驗方法方面的發展。

20世紀40年代以後,電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用,使人們可以研究快速和複雜的電極反應,可提供電極介面上分子的資訊。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科,它的發展與固體物理、催化、生命科學等學科的發展相互促進、相互滲透。

在物理化學的眾多分支中,電化學是唯一以大工業為基礎的學科。它的應用主要有:電解工業,其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業;鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;機械工業使用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整;環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等汙染物;化學電源;金屬的防腐蝕問題,大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;許多生命現象如肌肉運動、神經的資訊傳遞都涉及到電化學機理。

應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。

電化學有哪些應用領域電化學有哪些應用領域

電化學的應用領域 1 電解工業,其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業 耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的 鋁 鈉等輕金屬的冶煉,銅 鋅等的精煉也都用的是電解法 2 機械工業要用電鍍 電拋光 電泳塗漆等來完成部件的表面精整 3 環境保護可用電滲析的方法除去氰離子 鉻離子等汙染物 4...

電化學應用化學化學工程與工藝專業哪比較好就業呢

化學工程與工藝好就業。因為這個專業是以前的幾個專業的合起來後的名稱,將來版如果上研究生分權方向就會知道,有化學工程 化學工藝 催化化學等方向。本科階段統稱為化學工程與工藝專業,所以它覆蓋的面會比起前幾個要廣很多,將來就業的選擇性也比較大。只能說選擇的就業面比較廣。所謂行行出狀元,哪一個專業都有年薪過...

電化學工作站上得到的極化曲線和阻抗能擬合出開路電位嗎

開路電位是指外抄電路電流bai為零時的電極電位。因此,只需du找出極化曲zhi線上電流為0的樣點所對應電位即可dao 需要指出的是,測量極化曲線的過程總有電流流過電極,或多或少都會破壞電極的平衡狀態,使得測出的開路電位偏離真實狀態,除非測量過程極其緩慢。如要精確測量開路電位,應在電化學體系達到平衡後...