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文件名称:第九章可逆电池电动势及其应用.ppt
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总页数:109 页
更新时间:2025-09-24
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文档摘要

§9.7电动势测定的应用求电解质溶液的平均活度因子求难溶盐的活度积pH的测定*电势—pH图及其应用*细胞膜与膜电势*离子选择性电极和化学传感器简介第62页,共109页,星期日,2025年,2月5日计算实验可测的值第63页,共109页,星期日,2025年,2月5日已知:试判断下述反应在标准状态下向哪方进行?排成电池:离子的活度都为1正向进行判断氧化还原的方向第64页,共109页,星期日,2025年,2月5日和m已知,测定E,可求出g±求电解质溶液的平均活度因子第65页,共109页,星期日,2025年,2月5日根据Debye-Hückel公式对于1-1价电解质:以对作图已知平均活度因子求标准电极电势截距即为第66页,共109页,星期日,2025年,2月5日第67页,共109页,星期日,2025年,2月5日A。求AgCl(s)的设计电池,使电池反应为求难溶盐的活度积和水解离常数第68页,共109页,星期日,2025年,2月5日B.求水的设计电池的反应为:电池Ⅰ第69页,共109页,星期日,2025年,2月5日电池Ⅱ:第70页,共109页,星期日,2025年,2月5日pH的测定标准氢电极使用不方便,用玻璃电极第71页,共109页,星期日,2025年,2月5日pH定义:因为单个离子的活度因子无法测量,故该定义也是不严格的第72页,共109页,星期日,2025年,2月5日pH的操作定义pH计的应用IUPAC推荐了五种标准的缓冲溶液,用来测定未知溶液的pH第73页,共109页,星期日,2025年,2月5日用醌-氢醌电极测pHpH的测定第74页,共109页,星期日,2025年,2月5日在保持温度和离子浓度为定值的情况下,将电极电势与pH值的函数关系在图上用一系列曲线表示出来,这种图就称为电势-pH图。什么叫电势-pH图?电极电势的数值不但与溶液中离子的浓度有关,而且有的还与溶液的pH值有关。通常用电极电势作纵坐标,pH值作横坐标,在同一温度下,指定一个浓度,就可以画出电势-pH曲线。*电势—pH图及其应用第75页,共109页,星期日,2025年,2月5日应用于:1.离子分离,2.湿法冶金,3.金属防腐及解决水溶液中发生的一系列氧化还原反应及平衡问题。电势-pH图的应用从电势—pH图可以清楚地看出各组分生成的条件及稳定存在的范围。因为它表示的是电极反应达平衡时的状态,所以电势—pH图也称为电化学平衡图。第76页,共109页,星期日,2025年,2月5日氧电极的电势-pH图对于氢和氧发生氧化还原生成水的反应可以安排成一种燃料电池,电解质溶液的pH值可以在1-14的范围内变动暂时以酸性溶液为例,温度都保持在298.15K。氧电极的反应为:第77页,共109页,星期日,2025年,2月5日例如:Zn(s)|Zn2+||Cu2+|Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s) DrGm0,E0Cu(s)|Cu2+||Zn2+|Zn(s)Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+ DrGm0,E0可逆电池电动势的取号自发电池非自发电池第30页,共109页,星期日,2025年,2月5日可逆电池电动势的取号非自发电池净反应:第31页,共109页,星期日,2025年,2月5日§9.4可逆电池的热力学Nernst方程从标准电动势E?求反应的平衡常数由电动势E及其温度系数求反应的和第32页,共109页,星期日,2025年,2月5日Nernst方程负极,氧化正极,还原净反应化学反应等温式为第33页,共109页,星期日,2025年,2月5日因为代入上式得这就是计算可逆电池电动势的Nernst方程Nernst方程第34页,共109页,星期日,2025年,2月5日与所处的状态不同,处于标准态,处于平衡态,只是将两者从数值上联系在一起。从E?求电池反应平衡常数K?第35页,共109页,星期日,2025年,2月5日E,K?和的值与电池反应的关系第36页,共109页,星期日,2025年,2月5日第37页,共109页,星期日,2025年,2月5日§