物化 第七章 电化学

第七章电化学2024/1/16电化学研究对象电能

化学能电解电池电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。2024/1/16电化学的用途⒈电解精炼和冶炼有色金属和稀有金属； 电解法制备化工原料； 电镀法保护和美化金属； 还有氧化着色等。⒉电池汽车、宇宙飞船、照明、通讯、 生化和医学等方面都要用不同类 型的化学电源。⒊电分析电导分析、电导滴定、电位分析 。⒋生物电化学电脉冲基因直接导入、电场加速作物生长、癌症的电化学疗法、电化学控制药物释放等。电化学的用途2024/1/16电化学的用途2024/1/162024/1/16§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律电解质溶液的导电机理电极过程法拉第定律2024/1/161.电解质溶液的导电机理A.自由电子作定向移动而导电B.导电过程中导体本身不发生变化C.温度升高，电阻也升高D.导电总量全部由电子承担又称电子导体，如金属、石墨、WC等。第一类导体2024/1/161.电解质溶液的导电机理A.正、负离子作反向移动而导电B.导电过程中有化学反应发生C.温度升高，电阻下降D.导电总量分别由正、负离子分担第二类导体

又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等。电化学过程必须在电化学池中实现，总是伴随着电化学反应和化学能和电能相互转换发生。原电池：化学能转化为电能的装置；干电池，蓄电池，燃料电池等系统对外做电功2.电极过程2024/1/162.电极过程电解池：电能转化为化学能的装置；电镀装置，电抛光装置等外界对系统做电功2024/1/16与外电源正极相接，是正极。发生氧化反应，是阳极。电极反应Cu(s)→Cu2++2e-电极②：与外电源负极相接，是负极。发生还原反应，是阴极。电极反应Cu2++2e-→Cu(s)电极①：①②电解池将电能转化为化学能的装置2.电极过程2024/1/16原电池阳极（负极）：

Zn（s）=Zn2+（aq）+2e-（氧化反应）阴极（正极）：

Cu2+（aq）+2e-=Cu（s）（还原反应）ZnCu将化学能转化为电能的装置2.电极过程电化学池中电极命名法原电池正极（阴极）：电势较高的电极，发生还原反应电极负极（阳极）：电势较低的为负极，发生氧化反应电极电解池阴极：与外电源负极相连者，发生还原反应电极（还原极）阳极：与外电源正极相连者，发生氧化反应电极（氧化极）正“高”负“低”阳“氧”阴“还”2.电极过程2024/1/16Z电极反应的通式：电极反应的电荷数两种电化学池的工作特征：电解质溶液中正负离子分别向两电极定向迁移，共同负担搬迁电荷的任务；在两电极上分别发生氧化还原反应。2.电极过程Zn–2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu负极（阳极）正极（阴极）2H++2e-=H2

↑2OH--2e-=H2O+1/2O2

↑阳极阴极2.电极过程总电池反应？总电解反应？2024/1/16阳极：阴极：总电解反应：2024/1/163.法拉第定律Faraday’sLaw⒈在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。Q

m

或Q

n

⒉通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。MichaelFaraday（l791-1867)英国著名的自学成才的科学家2024/1/163.法拉第定律取电子的得失数为z，通入的电量为Q，当反应进度为

时，则电极上发生反应的物质的量为n=z

.F为Faraday常量，其值等于1mol元电荷电量或电极上发生反应的物质的质量m为：Q-电量；F-法拉第常数（96500C.mol-1)；n-物质的量，z-反应中电子转移计量数M-物质的摩尔质量3.法拉第定律2024/1/163.法拉第定律F=L·e

已知元电荷电量为=6.022×1023

mol-1×1.6022×10-19C=96484.6C·mol-1≈96500C·mol-12024/1/16例题例题：

通电于 溶液，电流强度，

析出 。已知。求：⑴通入电量

；⑵通电时间；⑶阳极上放出氧气的物质的量。2024/1/16例题解:2024/1/162.法拉第定律⒈是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。⒉该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。⒊该定律的使用没有什么限制条件。法拉第定律的意义2024/1/16§7.2离子迁移数离子迁移数的定义离子迁移数的测定离子在外电场作用下发生定向运动称为离子的电迁移

1.离子的电迁移率和迁移数溶液导电由阴阳离子共同完成,两者运载能力可能不同Q=Q++Q-(Q+≠Q-)I=I++I-(I+≠I-)2024/1/161.

离子的电迁移率和迁移数把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数（transfernumber）。由于正、负离子移动的速率不同，所带的电荷不等，因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。假定离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只取决于离子迁移的速度，则

2024/1/16迁移数可表示为：如果溶液中只有一种电解质，则：1.

离子的电迁移率和迁移数2024/1/16电解质

KCl

KBrKI

KNO3t+

0.4902

0.4833

0.48840.5084电解质LiCl

NaCl

KCl

HClt–

0.6711

0.6080

0.5098

0.1749表7.2共存离子对迁移数的影响

2024/1/16离子的迁移数t主要取决于离子在电场中运动的速率vv用公式表示为：E为电场强度

u+和u–分别称为正、负离子的电迁移率，又称为离子淌度（ionicmobility），即相当于单位电场强度时离子迁移的速率。单位是 。电迁移率的数值与离子本性、溶剂性质、温度等因素有关，可以用界面移动法测量。详见表7.2.11.

离子的电迁移率和迁移数设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB，将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未通电前，各部均含有正、负离子各5mol，分别用+、-号代替。

1.离子的电迁移率和迁移数设离子都是一价的，当通入4mol电子的电量时，阳极上有4mol负离子氧化，阴极上有4mol正离子还原。两电极间正、负离子要共同承担4mol电子电量的运输任务。现在离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只取决于离子迁移的速度。

1.离子的电迁移率和迁移数1）设正、负离子迁移的速率相等， ，则导电任务各分担2mol，在假想的AA，BB平面上各有2mol正、负离子逆向通过。当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同，但比原溶液各少了2mol,而中部溶液浓度不变。2）设正离子迁移速率是负离子的三倍， 则正离子导3mol电量，负离子导1mol电量。在假想的AA,BB平面上有3mol正离子和1mol负离子逆向通过。通电结束，阳极部正、负离子各少了3mol，阴极部只各少了1mol，而中部溶液浓度仍保持不变。1.

离子的电迁移率和迁移数2024/1/162.离子迁移数的测定电极反应和离子迁移，都会改变两个电极附近的电解质浓度，据此特点，可进行离子迁移数计算。2024/1/162.离子迁移数的测定(1)Hittorf

法在Hittorf迁移管中装入已知浓度的电解质溶液，接通稳压直流电源，这时电极上有反应发生，正、负离子分别向阴、阳两极迁移。小心放出阴极管（或阳极管）溶液，称重并进行化学分析，根据输入的电量和极区浓度的变化，就可计算离子的迁移数。

通电一段时间后，电极附近溶液浓度发生变化，中部基本不变。2024/1/162.离子迁移数的测定2024/1/162.离子迁移数的测定Hittorf

法中必须采集的数据：1)通入的电量，由库仑计中称重阴极质量的增加而得，例如，银库仑计中阴极上有0.0405gAg析出，2)电解前含某离子的物质的量n(起始）。3)电解后含某离子的物质的量n(终了）。4)写出电极上发生的反应，判断某离子浓度是增加了、减少了还是没有发生变化。5)判断离子迁移的方向。2024/1/16希托夫法具体应用计算，详见p305

例题7.2.12024/1/16§7.3电导、电导率和摩尔电导率电导、电导率、摩尔电导率的定义电导的测定摩尔电导率与浓度的关系离子独立移动定律和离子的摩尔电导率电导测定的一些应用2024/1/161.定义(1)电导（electriccondutance）电导是电阻的倒数，单位为或。电导与导体的截面积成正比，与导体的长度成反比：2024/1/161.定义(2)电导率（electrolyticconductivity）因为比例系数

称为电导率。电导率相当于单位长度、单位截面积导体的电导，单位是S／m

。电导率也就是电阻率的倒数：强酸、强碱的电导率较大，其次是盐类，它们是强电解质；而弱电解质的较小。它们的共同特点是：电导率随电解质的物质的量浓度的增大而增大，经过极大值后则随物质的量浓度的增大而减小。原因？离子数目静电作用电导率与浓度的关系2024/1/162024/1/161.定义(3)摩尔电导率（molarconductivity）摩尔电导率单位浓度的电导率。即：1mol电解质的溶液在单位距离的两个平行电导电极之间，所具有的电导称为摩尔电导率

m，单位 。

-含有1mol电解质的溶液的体积，单位为 。2024/1/161.

电导、电导率、摩尔电导率摩尔电导率常用来比较电解质的导电能力注意：为了防止混淆，必要时在后面要注明所取的基本单元。基本单元有两种选法或对 溶液电解质的摩尔电导率的大小,与所选物质的基本单元有关。2024/1/16

7.3电导、电导率、摩尔电导率基本单元的选取在计算摩尔电导率时要与浓度一致2024/1/16电导的测定实际就是电阻的测定常用的韦斯顿电桥如图所示。AB为均匀的滑线电阻I

是频率1000Hz左右的高频交流电源，G为耳机或阴极示波器。M为放有待测溶液的电导池为可变电阻，并联一个可变电容F,用来调节与电导池实现阻抗平衡为待测电阻2.电导的测定2024/1/162.电导的测定接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流通过，这时D，C两点电位降相等，电桥达平衡。I1R3=I2R1I2RX=I1R4I1I22024/1/162.电导的测定因为两电极间距离和镀有铂黑的电极面积无法用实验测量，通常用已知电导率的KCl溶液注入电导池，测定电阻后得到。然后用这个电导池测未知溶液的电导率。电导池系数 单位是。2024/1/16

例题：25℃时，在某电导池中充以0.01mol⋅dm−3的KCl水溶液，测得其电阻为112.3Ω，若改充以同样浓度的溶液x，测得其电阻为2184Ω，计算：（1）电导池常数K(l/A)；（2）溶液x的电导率；（3）溶液x的摩尔电导率（水的电导率可以忽略不计）。（已知：25℃时0.01mol.

dm−3KCl水溶液的电导率=0.14114S⋅m−1。）2024/1/162024/1/16摩尔电导率与溶液浓度的关系由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。3.摩尔电导率与浓度的关系2024/1/16强电解质摩尔电导率与溶液浓度的关系A是与电解质性质有关的常数3.摩尔电导率与浓度的关系德国科学家科尔劳施总结的经验式为：2024/1/16弱电解质摩尔电导率与溶液浓度的关系随着浓度下降，开始升高不显著浓度下降到很小时，随浓度变化很快,但不成线性关系弱电解质无限稀释的摩尔电导率不能用外推法得到3.摩尔电导率与浓度的关系2024/1/16科尔劳施根据大量实验事实总结出：4.离子独立运动定律和离子摩尔电导率2024/1/164.离子独立运动定律和离子摩尔电导率离子独立运动定律:无论是强电解质还是弱电解质，在无限稀薄时，离子间的相互作用均可忽略不计，离子彼此独立运动，互不影响。因而电解质的摩尔电导率为正、负离子摩尔电导率之和。◆由此可知，一定温度、一定溶剂中，只要是极稀溶液，同种离子的摩尔电导率为定值，与共存的反离子无关。如HCl、HAc水溶液(298K)，

(H+)都相同。科尔劳施离子独立移动定律2024/1/16例题例题已知25℃时，

(NaAc)=91.0×10-4S·m2·mol–1，

(HCl)=426.2×10-4S·m2·mol–1，

(NaCl)=126.5×10-4S·m2·mol–1，求25℃时(HAc)。2024/1/16解：根据离子独立运动定律：例题=(426.3+91.0–126.5)×10–4S·m2·mol–1=390.7×10–4S·m2·mol–12024/1/164.离子独立运动定律和离子摩尔电导率对于强电解质，在浓度不太大时近似有(2)无限稀释时离子的摩尔电导率离子的导电能力越强，则其转达输的电量越多。于是2024/1/165.电导测定的应用(1)计算弱电解质的解离度和解离常数设弱电解质AB解离如下：=2024/1/165.电导测定的应用（2）计算难溶盐的溶解度

a．难溶盐饱和溶液的浓度极稀，可认为 ，的值可从离子的无限稀释摩尔电导率的表值得到。运用摩尔电导率的公式就可以求得难溶盐饱和溶液的浓度。b．难溶盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不能忽略，所以：2024/1/16例7.3.2根据电导的测定得出25℃时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41

10–4S·m–1。已知同温度下配制此溶液所用的水的电导率为1.60

10–4S·m–1。试计算25℃时氯化银的溶解度。例题解：

（溶液）=

（AgCl）+

（H2O）即：

（AgCl）=

（溶液）–

（H2O）=(3.41

10–4–1.60

10–4)S·m–1=1.81

10–4S·m–12024/1/16例题所以氯化银的溶解度：2024/1/165.电导测定的应用（3）检验水的纯度纯水本身有微弱的解离，和的浓度近似为 ，查表得，这样，纯水的电导率应为事实上，水的电导率小于就认为是很纯的了，有时称为“电导水”，若大于这个数值，那肯定含有某种杂质。2024/1/16§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式平均离子活度和平均离子活度因子离子强度德拜-休克尔极限公式2024/1/161.平均离子活度和平均活度因子电解质化学势的表达式强电解质溶解后全部变成离子。为简单起见，先考虑1-1价电解质，如HCl，2024/1/161.平均离子活度和平均活度因子对任意价型电解质整体电解质的活度与阴、阳离子活度之间的关系式2024/1/16平均离子活度平均离子活度系数平均离子质量摩尔浓度2024/1/161.平均离子活度和平均活度因子从电解质的求对1-1价电解质2024/1/161.平均离子活度和平均活度因子平均离子活度平均离子活度系数平均离子质量摩尔浓度2024/1/16例题例:电解质NaCl、K2SO4

水溶液的质量摩尔浓度均为b，正、负离子的活度因子分别为

+和

–。(i)写出各电解质平均离子活度因子

±与

+及

–的关系；(ii)用b及

±表示各电解质的离子平均活度a±及电解质活度aB。2024/1/16例题解：（i）2024/1/16例题例题2024/1/16H2SO4

水溶液的质量摩尔浓度为b，正、负离子的活度因子分别为

+和

–,用b,

+和

–表示电解质活度aB2024/1/162.离子强度是离子的真实浓度，若是弱电解质，应乘上电离度。ZB是离子的电荷数，的单位与的单位相同。从大量实验事实看出，影响离子平均活度系数

±的主要因素是离子的浓度和价数，而且价数的影响更显著。1921年，Lewis提出了离子强度的概念。2024/1/16例题例题：分别计算b=0.500mol·kg-1的KNO3、K2SO4和K4Fe(CN)6溶液的离子强度。解：KNO3

K+

+NO3–2.离子强度2024/1/16Al2(SO4)3

水溶液的质量摩尔浓度为b，用b表示溶液的离子强度I解：b+=2bZ+=+3b-=3bZ-=-2I=½(2b*32+3b*22)=15b3.德拜-休克尔极限公式2024/1/16强电解质在稀溶液范围完全电离，电离后离子间主要作用力是静电库仑力；（电解质溶液与理想溶液偏差的原因）提出离子氛概念推导出德拜-休克尔极限公式2024/1/163.德拜-休克尔极限公式(1)离子氛若中心离子取正离子，周围有较多的负离子，部分电荷相互抵消，但余下的电荷在距中心离子处形成一个球形的负离子氛；反之亦然。一个离子既可为中心离子，又是另一离子氛中的一员。这是德拜-休克尔理论中的一个重要概念。他们认为在溶液中，每一个离子都被反号离子所包围，由于正、负离子相互作用，使离子的分布不均匀。2024/1/163.德拜-休克尔极限公式2024/1/163.德拜-休克尔极限公式(2)德拜-休克尔根据离子氛的概念，并引入若干假定，推导出强电解质稀溶液中离子活度系数的计算公式，称为德拜-休克尔极限定律。是i离子的电荷，是离子强度，是与温度、溶剂有关的常数，水溶液的值有表可查。由于单个离子的活度系数无法用实验测定来加以验证，这个公式用处不大。2024/1/163.德拜-休克尔极限公式德拜-休克尔极限定律的常用表示式：

这个公式只适用于强电解质的稀溶液、离子可以作为点电荷处理的体系。式中

为离子平均活度系数。用电动势法可以测定的实验值。A=0.509(mol.kg-1)-0.52024/1/163.德拜-休克尔极限公式2024/1/16§7.5可逆电池及其电动势的测定可逆电池韦斯顿标准电池电池电动势的测定电池反应的2024/1/161.可逆电池条件：(1)化学反应可逆(2)能量变化可逆原电池电解池1.可逆电池2024/1/16丹聂耳电池双液电池阳极（负极）：阴极（正极）：电池反应：电池电动势E=E正-E负2024/1/161.可逆电池放电反应：充电反应：电解池阴极：阳极：原电池阳极：阴极：2024/1/161.可逆电池放电充电不可逆电池：2024/1/161.可逆电池1）负极（阳极）在左边。2）正极（阴极）在右边。3）注明物态：气体（压力），溶液（浓度），一般略去金属的物态。4）相界面用“│”表示，“┊┊”表示盐桥，两个液接界面用“┊”表示。Zn|ZnSO4(1mol/kg)┊CuSO4(1mol/kg)|Cu例如：电池的图式：2024/1/161.可逆电池Pt|H2(p)|HCl(aq)|AgCl(s)|Ag注意：又如：2024/1/162.韦斯顿标准电池2024/1/162.韦斯顿标准电池电池反应：阳极：Cd(汞齐)+SO42-+8/3H2O(l)→CdSO4·8/3H2O(s)+2e-阴极：Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-净反应：Cd(汞齐)+Hg2SO4(s)+8/3H2O(l)→Hg(l)+CdSO4·8/3H2O(s)优点：电动势稳定，随温度改变很小。2024/1/163.电池电动势的测定自学2024/1/16§7.6原电池热力学由电动势计算电池反应的

rGm

由电动势的温度系数计算

rSm

由电动势和电动势的温度系数计算

rHm

计算原电池可逆放电时的反应热2024/1/16电化学与热力学的联系桥梁公式:2024/1/161.由电动势计算电池反应的

rGm若电池可逆放电，可逆电功等于电动势与电量的乘积：可逆电池的电能来源于化学反应的吉布斯函数改变2024/1/16①H2()+Cl2()→2H+(a+)+2Cl-(a-)②1/2H2(

)+1/2Cl2(

)→H+(a+)+Cl-(a-)1.由电动势计算电池反应的

rGm思考：与化学计量式有关，电动势E的大小与计量式有关吗？电池电动势E是强度量！！2024/1/162.由电动势的温度系数计算电池反应的

rSm

为原电池电动势的温度系数恒压应用化学反应测出温度系数2024/1/163.由电动势的温度系数计算电池反应的

rHm2024/1/164.计算原电池可逆放电时的反应热＝0，Qr=0，电池不吸热也不放热>0，Qr>0，电池从环境吸热<0，Qr<0，电池向环境放热尽管反应在恒压下进行，但此时Qr≠

rHm2024/1/16例题6.2024/1/16例题2024/1/16例题解：阳极：Cl-

1/2Cl2+e-

阴极：AgCl+e-

Ag+Cl-

电池反应：AgCl

Ag+1/2Cl2

2024/1/16例题2024/1/16例题2024/1/16对于任意化学反应，由吉布斯等温方程：5.能斯特方程能斯特

方程T=298K，F=96500C/mol，lnx=lgx/lge=2.303lgx2024/1/16例如,计算如下电池的标准电动势电极和电池反应为负极正极净反应5.能斯特方程2024/1/165.能斯特方程(2)电池反应的标准平衡常数和标准电动势的关系：2024/1/16§7.7电极电势和液体接界电势电极电势液体接界电势及其消除2024/1/16电动势的值E=

接触+

-

+

扩散+

+

接触

-

扩散

+2024/1/161.电极电势2024/1/161.电极电势规定标准氢电极用镀铂黑的金属铂导电2024/1/161.电极电势（-）（+）阳极，氧化 阴极，还原以标准氢电极为阳极，待测电极为阴极，因为为零，所测电动势即为待测电极的电极电势。2024/1/161.电极电势氧化态+ze-→还原态a(Ox)

+ze-→a(Red)电极反应的通式：这就是电极电势能斯特方程。2024/1/161.电极电势Cu2++2e-→Cu例如O2(g)+4H++4e–

=2H2O2024/1/16标准电极电势详见p329，标准电极电势表2024/1/16标准氢电极|给定电极标准电极电势E(电极)

>0E(电极)

<0E(电极)

=0E增大（非自发电池）（自发电池）标准电极电势2024/1/16氧化态+ze-→还原态a(Ox)

+ze-→a(Red)2024/1/16电池电动势的计算净反应:方法一:电池电动势的计算2024/1/161.电极电势净反应:两种方法，结果相同方法二:2024/1/16例题例7.7.1试计算25℃时下列电池的电动势。解：由两电极的电极电势求电动势。先写出电极反应：阳极反应Zn=Zn2+(b=0.001mol·kg–1)+2e-阴极反应Cu2+(b=0.001mol·kg–1)+2e-=Cu近似取

+=

–=

，查表得

。2024/1/16例题最后，得电池电动势：

E=E右–E左=0.3007V+0.8557V=1.1564V2024/1/16例题题解：2024/1/165.能斯特方程2024/1/162.液体接界电势及其消除液体接界电势是由于离子扩散速度不同而引起的。＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－＋＋＋－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－＋＋浓HCl稀HCl例如：设阳离子扩散快，阴离子扩散慢2024/1/162.液体接界电势及其消除为了尽量减小液体接界电势，通常在两液体之间连接一个称做“盐桥”的高浓度的电解质溶液。这个电解质的阴、阳离子须有极为接近的迁移数。如KCl饱和溶液。

ZnSO4

CuSO4KCl2024/1/16§7.8电极的种类第一类电极第二类电极氧化还原电极2024/1/161.第一类电极Zn2+|Zn(s) Zn2++2e-→Zn(s)Cl-|Cl2(g)|Pt Cl2(g)+2e-→2Cl-H+|H2(g)|Pt 2H++2e-→H2(g)H2O,OH-|H2(g)|Pt 2H2O+2e-→H2(g)+2OH-（1）金属电极和卤素电极例如（2）氢电极也可以是碱性溶液2024/1/16例题例7.8.1写出下列电池电动势的能斯特方程，并计算E

{H2O,OH-|H2(g)}Pt|H2(g,100kPa)|H+

OH

-

|H2(g,100kPa)|Pt解：该电池由酸性氢电极作阳极，碱性氢电极作阴极．其电极反应为2024/1/16例题2024/1/161.第一类电极H2O,H+|O2(g)|Pt O2(g)+4H++4e-→2H2OH2O,OH-

|O2(g)|Pt O2(g)+2H2O+4e-→4OH-（3）氧电极酸性溶液：碱性溶液：将两者组成电池，可得两者的关系：2024/1/162.第二类电极0.1 0.33351.0 0.2799饱和 0.2410包括金属-难溶盐电极和金属-难溶氧化物电极。（1）金属-难溶盐电极如：甘汞电极反应：Hg2Cl2(s)+2e-→2Hg+2Cl-2024/1/162.第二类电极又例如银/氯化银电极：Cl-|AgCl(s)|Ag电极反应：AgCl(s)+e-

→Ag(s)+Cl-2024/1/16例题解：阳极：H2(g)

→2H++2e-

例7.8.2已知25℃时，下列电池的电动势E=0.6095V，试计算待测溶液的pH。2024/1/16例题所以解得：pH=4.672024/1/162.第二类电极碱性溶液：OH-,H2O|Ag2O(s)|Ag电极反应： Ag2O(s)+H2O+2e-

→2Ag(s)+2OH-酸性溶液：H+,H2O|Ag2O(s)|Ag电极反应： Ag2O+2H++2e-→2Ag(s)+H2O（2）金属-难溶氧化物电极2024/1/163.氧化还原电极电极电极反应Fe3+,Fe2+|Pt Fe3++e-→Fe2+Cu2+,Cu+|PtCu2++e-→Cu+MnO4-,Mn2+,H+,H2O|Pt MnO4-+H++5e-

→Mn2++4H2O电极极板(Pt)只起输送电子的任务，参加反应的物质都在溶液中，例如：2024/1/16摩尔甘汞电极

醌·氢醌|Pt3.氧化还原电极醌·氢醌电极2024/1/16§7.9原电池设计举例设计原电池2024/1/161.原电池设计举例Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(g)+ZnSO4(aq)验证：阳极Zn(s)→Zn2++2e-阴极2H++2e-→H2(g)电池反应：Zn(s)+2H+→Zn2++H2(g)从化学反应设计电池：例1Zn|ZnSO4(b)

H2SO4(b)|H2(g)|Pt2024/1/161.原电池设计举例AgCl(s)→Ag++Cl-验证：阳极Ag(s)→Ag++e-阴极AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-电池反应：AgCl(s)→Ag++Cl-从化学反应设计电池：例2Ag|Ag+(a)

Cl-(a)|AgCl(s)|Ag2024/1/161.原电池设计举例从化学反应设计电池：例3化学反应：H2O→H++OH-电极反应阳极阴极电池1:2024/1/161.原电池设计举例从化学反应设计电池：例3化学反应：H2O→H++OH-电极反应阳极阴极电池Ⅱ:2024/1/16例题例7.9.2利用表7.7.1的数据，求25℃AgCl(s)在水中的溶度积Ksp。解：溶解过程表示为AgCl(s)=Ag++Cl-阳极Ag=Ag++e-阴极AgCl(s)+e-=Ag+Cl-设计电池如下：

Ag|Ag+(a)∷

Cl-(a)|AgCl(s)|Ag2024/1/16例题查表7.7.1，25℃时平衡时：E=0故：2024/1/161.原电池设计举例浓差电池a.阳极：H2(p1)→H+(a)+e-阴极：H+(a)+e-→

H2(p2)2024/1/161.原电池设计举例b.浓差电池阴极：Cl2(p2)+e-→2Cl－(a)阳极：2Cl－(a)

→Cl2(p1)+e-2024/1/161.原电池设计举例阴极：