(2 ) tQ I0 .0 1C 2 7 C s 5 6 17 6 .0 6 14s 0 ( 3 )0 . 0m 1 1 4 8 M o ( O 2 3 ) l6 . 0 1 9 3 m 0 4 3 3 o . 0 g 2 l m 1 0 . o 1g
八、电流效率
表示式
（1）
电流效率= 理论计算耗电量 ×100%
F=L·e =6.022×1023 mol-1×1.6022×10-19 C =96484.6 C·mol-1 ≈96500 C·mol-1
六、Faraday电解定律的数学表达式
Mz+ + z+e- M
Az- - z-e- A
取电子的得失数为 z，通入的电荷量为 Q，则电
极上发生反应的物质B的物质的量 nB 为：
解法一
取基本粒子荷单位电荷：即
1 Au, 3
1 4
O
2
阴:极 1A3u e 1A(su )
3
3
阳 : 极 1 2 H 2 O (l) 1 4 O 2 (g ) H e
1.2g 0 1.2g 0 0.01m 83 ol
M (1A)u119 .0g 7mo 1 l 33
(1) QzF 196C 5m 00 1 o0 l.01m 8 o 31l7C 66
二、正极、负极
正极： 电势高的极称为正极，电流从正极
流向负极。
负极： 电势低的极称为负极，电子从负极
流向正极。
三、阴极、阳极
阴极： 发生还原作用的极称为阴极。 阳极： 发生氧化作用的极称为阳极。
四、电解池、原电池
电极①：
与外电源负极相接，是负极。
2H++2e-→H2
①
② 发生还原反应，是阴极。
1．r+=r-
迁移情况 最后结果
+++++
+++++
+++++
+++
+++++
+++
++++
n阳=2mol
n阴=2mol
2．r+=3r-
n阳=3mol
n阴=1mol
离子电迁移的规律：
1. 向阴、阳两极迁移的正、负离子的物质的量总和恰好等于通 入溶液的总的电荷量。
2.
阳 阴
极 极
部 部⒊电分析 ⒋生物电化学 物理化学—第八章电能
电解池 电池
化学能
第八章 电解质溶液
8.1 电化学中的基本概念和电解定律 8.2 离子的电迁移率和迁移数 8.3 电解质溶液的电导 8.4 电解质的平均活度和平均活度因子 8.5 强电解质溶液理论简介
8.1 电化学中的基本概念和电解定律
基本概念
•两类导体 •正极、负极 •阴极、阳极 •电解池、原电池
(2 ) tQ I0 .0 1C 2 7 C s 5 6 17 6 .0 6 14s 0 ( 3 )0 .0m 1 1 4 8 M o ( O 3 2 ) l 0 .0m 1 1 4 8 o 3 .0 3 g l 2 m 1 0 o .1g l 4
解法二
取基本粒子荷3个基本电荷：即
Au， 3 4
H+ Cl-
HCl
电极②：
与外电源正极相接，是正极。 2Cl-→Cl2+2e发生氧化反应，是阳极。
Zn电极：
Zn(S)→Zn2++2e发生氧化作用，是阳极。 由于电极反应输出电子而电势 较低，故是负极。
Cu电极：
Cu2++2e-→ Cu(S) 发生还原作用，是阴极。 该电极由于缺电子而电势较高
故是正极。
电 电
解 解
质 质
物 物
质的 的减 量少 质的 的减 量少
O
2
阴极 : Au 33e A(us)
阳 : 2 3 极 H 2 O (l) 4 3 O 2 (g ) 3 H 3 e
M 1(.2 1A g 0)u 19 .1 0.g 2 7m g 0 o 1l6.0 910 3mol
3
(1 ) Q zF 396C 5m 0 1 0 o 6.l0 9 1 3 0 m o 1l7C 66
n
Q zF
或 QnzF
电极上发生反应的物质B的质量 mB 为：
mB nMB zQFMB
荷电粒子基本单元的选取：
荷一价电
阴极
12H2,
1Cu, 1Au 23
荷二价电
阳极
阴极
2
H2 ,
Cu,
Au 3
荷三价电
阳极
阴极
3 2 H2, Au
阳极
1 4
O
2
,
1 2
C
l
2
1 2 O 2 , Cl2
3 4
O
2
,
3 2
Faraday电解定律
•文字表述 •数学表达式 •举例 •电流效率
一、两类导体
第一类导体
又称电子导体，如金属、石墨等。 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，导电能力降低 D.导电总量全部由电子承担
第二类导体
又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等。
A.正、负离子作定向迁移而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高，导电能力增强 D.导电总量分别由正、负离子分担
电解池：
正极阳极；负极阴极
原电池：
正极阴极；负极阳极
五、Faraday电解定律的文字表述
⒈ 在电极界面上发生化学变化的物质的量 与通入的电荷量成正比。
⒉ 若将几个电解池串联，通入一定的电荷量 后，当所取的基本粒子的荷电数相同时， 在各个电极上发生化学变化的物质，其物 质的量都相同。
1 mol元电荷的电荷量称为Faraday常数。用F表示。
实际消耗电量
表示式
（2）
电流效率= 电极上产物的实际量×100%
理论计算应得量
8.2 离子的电迁移率和迁移数
•离子的电迁移现象 •离子的电迁移率和迁移数
一、离子的电迁移现象
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，各部均含有一价的正、负离子各5 mol，分别 用+、-号代替。
C
l2
七、举例
例题 用强度为0.025A(A=Cs-1)的电流通过硝酸金 [Au(NO3)3]溶液，当阴极上有1.20gAu(s)析出时,
试计算: ⑴ 通过多少电荷量? ⑵ 需通电多长时间? ⑶ 阳极上放出氧气的质量。
已知Au(s)的摩尔质量为197.0gmol-1 , M(O2)为32.0gmol-1。
电化学研究对象
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相关规律的科学。
电能
电解池 电池
化学能
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。