理论电化学 电解质溶液理论.ppt

1、第一章电解质溶液理论，第一章电解质溶液理论，导体根据导电载流子分为两类茄子。一种导体：导电载流子电子或空穴的两种导体导体：导电载流子正离子和负离子的导体电解质是离子载流子导电体系，属于两种导体。在电化学系统中，第一类导体和第二类导体之间的接触面上，电荷转移与化学反应()发生，从而产生电化学现象。电解质是形成电化学体系和实现电化学反应不可缺少的渡边杏物质。电解质的性质必须与电化学体系的反应直接相关。第一章电解质溶液理论，电解质分为液体电解质和固体电解质两类茄子。固体电解质：以电场中离子方向运动为传导机制的固体。液体电解质：以电场中离子方向运动为传导机制的液体。第一章电解质溶液理论，熔盐电解质，溶

2、液电解质，液体电解质，水溶液体系，有机物溶液，第一章电解质溶液理论，最重要的电解质体系，电解质分子可以在溶剂中离子化成正离子和负离子，并结合成正离子分子，电离程度很大程度上决定溶液的结构和性质，电解质有三种茄子分类方法。1.电解质在溶剂下的行为：分为强电解质和弱电解质。2.电解质的结构知识表明，实际电解质和可能的电解质，实际电解质是离子型晶体，电解质可能是非离子型晶体。3.取决于是完全离解还是结合：非共价电解质和偶联电解质。郑智薰键电解质在溶剂中完全电离，键电解质具有未电离的共价键分子或离子对的电解质。第一章电解质溶液理论，作为形成电化学体系必不可少的渡边杏物质，电解质的性质直接关系到电解过程

3、能否进行，电解过程的能源消耗和能源效果。因此，从发现电化学现象的开始，人们就致力于电解质溶液的研究和理论的建立。电解质溶液的研究包括两个茄子方面：1 .为什么电解质能导电？为什么解散，如何解散？第二，描述电解质特性的参数？哪些因素会影响电解质的性质？第一章电解质溶液理论，第一章电解质溶液理论，静态性质：没有电场的电解质的性质。活动度、电离度、凝固点、渗透压、蒸气压等最重要的是溶液的活动度，即溶液的实际浓度。电解质中，即作用离子的实际浓度。动态特性：添加电场时，具有电解质的特性。包括电导、扩散系数、水滴等。动态特性中最重的是溶液的传导，由电流通过电池时可参与传导的粒子浓度和性质决定。第一章电解质

4、溶液理论，第一章电解质溶液理论，第一章电解质溶液理论，电解质溶液的性质与溶质的性质有关，与电解质的性质有关，与电解质各种粒子之间的相互作用有关。牙齿章节的内容主要包括以下几个方面：1.溶液中各种粒子之间的相互作用分子间作用力2。溶剂化及其对溶液性能的影响离子水合3。德拜-犹凝胶离子互吸收理论活动系数极限公式4。电导理论电导公式5。离子键及高浓度电解质溶液的结构第一章电解质溶液理论，离子互吸收理论，两个茄子主要理论电导理论是描述动态性质电导和浓度关系的理论。目的定量表达电解质体系中最重要的两种茄子物理量的有效浓度和传导。理论建立方法：分析电解质溶液和理想溶液的差异，分析溶液中各种粒子之间的相互作

5、用。第一章电解质溶液理论，第一章电解质溶液理论，两个理论的核心是离子云模型。离子云模型是描述溶液中离子存在状态的模型。是通过分析电解质溶液中存在的各种粒子相互作用的性质建立的。描述电解质溶液中离子相互作用的模型。第一章电解质溶液理论，第一章电解质溶液理论，1.1分子之间的力，电解质是具有离子、离子、极性分子等的多种体系。各种粒子之间的作用直接影响电解质溶液的性质。要深入研究电解质的性质和结构，必须研究和理解各种粒子之间的作用。构成电解质的各种粒子、离子或分子。除了每个以外，都由原子核和核外电子组成。原子核带有一定的正电荷，电子则带有负电荷。各种粒子之间的作用力大部分来自牙齿电荷的吸引力和斥力。

6、第一章电解质溶液理论，我们可以将溶液中的各种粒子概括为广义分子。如果牙齿粒子的正电荷数几乎相同，电荷中心牙齿一致，那么传记中立的就是中性和极性不牙齿的分子。如果粒子的正负电荷相同，但中心牙齿不一致，牙齿粒子是极性牙齿的分子，即偶极。如果牙齿粒子的正负电荷不相等，那就是一个离子。1.1分子间作用力，第一章电解质溶液理论，分子间作用力大部分来自构成分子的原子核和围绕原子核运动的电子的电荷的吸引力和斥力。1.离子和离子之间的作用力主要来自带电荷的吸引力和斥力。两个徐璐不同电荷离子之间的相互作用力和载人能量：1.1分子之间的力，第一章电解质溶液理论，(11)，12(a)，相互作用力，两个离子之间的吸力

7、，2。离子和偶极之间的作用力主要来自电荷和偶极之间的吸力和排斥1)离子和永久偶极之间的势能：1.1分子之间的力，第一章电解质溶液理论，(13)，2)离子和减生偶极子之间的势能：(17b)，根据偶极的喜好偶极和偶极之间的作用力，1.1分子间作用力，偶极之间相互作用的势能，4。色散力：中性分子或离子具有瞬时周期变化的偶极距离，特征：短距离和可加性。5.静电作用力形成的氢键。氢键形成物质仅限于O，F，N等电负性强原子。氢键的存在不会形成新的物质，但会对物质的性质产生重大影响。1.1分子间作用力，第一章电解质溶液理论，溶液中各种粒子相互作用相当复杂，可能影响溶液的结构和性质，考虑溶液的性质时必须考虑上

8、述作用力。水溶液电解质系统中有电的离子也有极性溶剂分子，因此电解质的粒子和粒子之间的相互作用最重要的是1。偶极水分子与有电的粒子间相互作用离子水合2。传记粒子间相互作用离子相互吸收理论，第一章电解质溶液理论，第一章电解质溶液理论，1.2离子水合，电解质晶体的溶水和电离过程这实际上是电解质溶液中偶极性水分子与带电离子之间相互作用的结果。盐溶解过程中溶剂中，即极性水分子与晶体离子的相互作用破坏晶体中离子之间的相互作用，使其溶解，形成自由离子。电解质溶液是由电解质固体在水中溶解和电离形成的。第一章电解质溶液理论，水分子中的H-O-H不是一条直线，而是105的角，水分子与负电荷中心不一致，因此水分子是

9、电的偶极。因此，它很容易与传记粒子或偶极作用，影响其他粒子特性并更改自身特性。1.2离子水合，1mol自由气体离子在绝对零度下变成晶体的生成热称为晶格能。晶格能由正离子和负离子之间的吸引力和排斥能量组成。如果盐溶解在溶剂中，就等于分解盐的晶格，将其变成自由离子。为此，需要从外部添加相当于晶格能的能量。大卫亚设，美国电视电视剧，自由名言)在适当的溶剂中，盐会自动溶解为独立的离子，无需从外部添加能量。将盐自动溶解为独立离子的过程称为溶剂化过程，即溶剂分子通过与离子的相互作用围绕离子的过程。1.2离化，1.2离化，na，-，-，-，-，-，-，-，-，cl，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-

10、。由于水合作用比晶格能大小，电解质晶体因水的溶剂化而分解成离子，进入溶剂成为水合离子。牙齿溶解和电离是由极性水分子的作用引起的，电离和水合是电解质溶解过程中不可分离的两个茄子方面。水合的结果减少了溶液中自由水分子的数量，增加了离子的体积，也改变了电解质溶液的静态和动态特性。同时，水合的结果使离子附近的水偶极指向离子，改变破坏含水层的四面体结构牙齿分数的介电常数。1.2离子水合，第一章电解质溶液理论，液态的水具有短程有序性，可以看作是微观晶体。液态水的结构模型来自冰的四面体结构，每个氢原子被其他四个氧原子四面包围。两个氧原子之间有氢原子。氢原子提供氢键，通过氢键形成耦合液体。1.2离子水合，牙齿

11、四面体的单位形成一种网状结构。这种网状结构包含一定的间距，自由郑智薰结合水分子可以在几乎不破坏网状结构的情况下进入缝隙。电解质溶剂的进入将破坏这种网状结构，改变水的性质。1.2离子水合，离子和偶极之间的相互作用力，直接靠近离子的水分子被离子牢牢束缚，与离子一起运动，成为离子的固定水分子外壳。即使外部电场的作用也不能影响他们的排列。因此水的结构也破坏了，遗传常数也发生了变化。即离子的水合作用必然影响电解质溶液的性质。如果只考虑离子和水的作用，就提出了各种离子溶剂相互作用的模型。1.2电离，na，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，-，1.2离子1.减少溶液中自由物分子

12、的数量，增加离子体积，减少离子间的差异，改变电解质溶液的性质。2.破坏水分子的结构，改变溶液的介电常数。影响电极/溶液界面的双电层结构，对电极过程、金属电沉积、结晶等有不可忽视的影响。1.2离子水合，第一章电解质溶液理论，1.3，离子互吸收理论，溶液中物质质量测量具有浓度和活性度，浓度只适应理想溶液，实际溶液的物种有效测量具有活性度。实际溶液和理想溶液性质不同的原因是理想溶液中没有离子间的相互作用，实际溶液中有离子间的相互作用。理想溶液与实际溶液体系自由能的差异来自实际溶液中离子之间的相互作用。理论上要描述实际溶液的性质，必须能够定量地描述实际溶液和理想溶液的区别。第一章电解质溶液理论、离子互

13、吸收理论的核心是电解质溶液中离子和逆弧离子之间形成离子云结构，离子之间的相互作用是中心离子和离子云之间的相互作用。1.3，离子相互吸收理论，第一章电解质溶液理论解决了中心离子和离子云之间的作用，解决了离子和离子之间的相互作用问题。因此，理论上解释溶液中离子相互作用的问题归结为如何求出中心离子和离子云之间的作用的问题。(威廉莎士比亚、离子、离子、离子、离子、离子、离子、离子、离子、离子)，1。离子互吸收理论的五点基本假设1)所有电解质完全电离。2)离子是刚性球形点电荷，电荷不极化，离子电场是球形对称的。3)溶液中的每个离子被与电荷符号相反的离子云包围。离子在离子云中的分布遵循玻尔兹曼定律，离子产

14、生的电势和电荷之间的关系服从泊松方程。4)离子间的相互作用力是库仑力，离子间的相互作用可能小于热动能。5)溶液的介电常数等于溶剂的介电常数。1.3，离子互吸收理论，第一章电解质溶液理论，也称为离子气氛(云)。在电解质溶液中处理离子相互作用的模型。认为在离子(中心离子)周围，二胡离子应该占优势。分散迅速变淡的云，2。离子云模型，以所选离子之一为中心。在每个中心离子周围，反弧离子的平均密度大于同弧离子的平均密度。中心离子带离子云般的电荷，符号相反。离子之间的相互作用是中心离子和离子云之间的相互作用。1.3，离子互吸收理论，第一章电解质溶液理论，离子云模型的基本要点：注：1离子云的图像只是统计平均值的结果。3.溶液中所有离子都是等效的。这是被离子云包围的中心离子，也是其他中心离子云的一部分，同时在很多离子云中共享。1.3，离子互吸收理论，第一章电解质溶液理论，3