电化学第二章

1、第二章第二章 电解质溶液（理论）电解质溶液（理论） 2.1 离子水化离子水化2.2 电解质活度和离子活度（浓度电解质活度和离子活度（浓度） 2.3 2.421 离子水化离子水化常见电解质溶液：以电解质与水形成的电解质常见电解质溶液：以电解质与水形成的电解质电解质水溶液的特性：主要由水及电解质所形电解质水溶液的特性：主要由水及电解质所形成的离子所反应成的离子所反应。表现在两个方面：表现在两个方面：离子与水分子间的相互作用离子与水分子间的相互作用离子与离子间的相互作用离子与离子间的相互作用一一.两类电解质两类电解质1.电解质的概念电解质的概念:有能力在水溶液中形成自由移动的离子的物质。有能力在水溶

2、液中形成自由移动的离子的物质。2.电解质的种类电解质的种类（1）按结构分）按结构分a.电解质是离子键化合物，其自身就是由离子电解质是离子键化合物，其自身就是由离子组成的离子晶体，称之为真实的电解质。组成的离子晶体，称之为真实的电解质。b.电解质是共价化合物，它本身并不是离子，电解质是共价化合物，它本身并不是离子，只是在一定条件下通过溶质与溶剂间的化学只是在一定条件下通过溶质与溶剂间的化学作用才能使之解离成离子，这类电解质称为作用才能使之解离成离子，这类电解质称为可能的电解质。可能的电解质。（2）解离度的大小分：）解离度的大小分：强电解质：解离度大于强电解质：解离度大于30%的电解质为强电解质的

3、电解质为强电解质弱电解质：解离度小于弱电解质：解离度小于3%的电解质为弱电解质的电解质为弱电解质（3）电解质在溶液中的状态分：）电解质在溶液中的状态分：非缔合式电解质：溶液中的溶质全部以单个的非缔合式电解质：溶液中的溶质全部以单个的 可以自由移动的离可以自由移动的离 子形式存在。子形式存在。 缔合式电解质：溶液中的溶质除了单个的可自由缔合式电解质：溶液中的溶质除了单个的可自由 移动外，还存在以化学键结合的未解离的分子，移动外，还存在以化学键结合的未解离的分子， 或者是由两个或两个以上的离子靠静电作用而或者是由两个或两个以上的离子靠静电作用而 形成的缔合体。形成的缔合体。二二. 水的结构水的结构

4、1.水分子中氧原子的水分子中氧原子的SP3杂化轨道杂化轨道2.O-H键的形成，键角（键的形成，键角（104.5）3.水分子的极性：极性分子，偶极距：水分子的极性：极性分子，偶极距： 6.17x10-30 cm4.氢键氢键5.流冰结构及其与氢键的关系流冰结构及其与氢键的关系 三三.水化焓水化焓1.离子水化离子水化:将这种由于离子在水中出现而引起将这种由于离子在水中出现而引起水结构上的总体变化水结构上的总体变化包括两部分包括两部分a.离子体积增大，运动困难离子体积增大，运动困难b.稍远水分子也受到离子电场的影稍远水分子也受到离子电场的影 响，原有结构遭破坏响，原有结构遭破坏2.离子的溶剂化焓离子的

5、溶剂化焓在一定的温度下，在一定的温度下，1mol自由气态离子由真空自由气态离子由真空中转移到大量溶剂中形成无限稀释溶液过程中转移到大量溶剂中形成无限稀释溶液过程的焓变。的焓变。晶体：晶体：BMXHUH0Uo ：升华热（焓：升华热（焓 ） HB ： 晶体直接溶解焓晶体直接溶解焓如果溶液中存在正负两种离子：如果溶液中存在正负两种离子：XMMXHHH四四.离子水化数离子水化数 1.电场作用空间：离子周围存在的电场空间。电场作用空间：离子周围存在的电场空间。 2.离子水化数：在电场作用空间内含有的水分子数离子水化数：在电场作用空间内含有的水分子数3.离子水化层结构：离子水化层结构：a.原子化或化学水化

6、原子化或化学水化 b.二级水化或物理水化二级水化或物理水化22 电解质活度和离子活度（浓度）电解质活度和离子活度（浓度）一一.活度的基本概念活度的基本概念iiiRTInx0两大定律两大定律拉乌尔拉乌尔亨利亨利溶剂溶剂溶质溶质无限稀释时，无限稀释时，（1）此时溶液不适应（此时溶液不适应（1）式）式溶剂溶剂溶质溶质iiixaY 不同表达式不同表达式iiixxaxy）（）（iiimmam）（）（iiicca）（ioiiRTIna）（）（）（crMMcxriiii11001. 0三种活度系数间的关系三种活度系数间的关系：）（）（）（mrMmxriii1001. 01二二.离子活度和电解质活度离子活度和电解质活度 主要是考核电解质电离成离子后，离子的活度主要是考核电解质电离成离子后，离子的活度 与活度系数与活度系数AMMA1)( 令令 则有则有ma1-aaa）（1(）mmmma)m(aa电解质活度电解质活度 a,则有则有另外有另外有三三.离子强度定律离子强度定律1921年年 ，路易斯（，路易斯（Lewis）总结了一个规律总结了一个规律221iizmI221iizcIIAlg12lnCCRTxFddxdFddxdcFddxdcDqd)lnln1(cdydBRT22xcDtc1lnlnc