电化学原理思念我的老教授毕业一年整2010-07-05 20:57:13| 分类：默认分类 | 标签：曾经整理的笔记|举报|字号订阅di 2 zhang1：相间电位，两相界面中的电位差：1）离子双电层2)吸附双电层3）偶极子层4）表面电位2：金属接触电位：金属相之间的电位差。
3：电极电位：金属/溶液之间的相电位。
4：绝对电位：电极电位内的电位差相对电位：将参比电极与被测电极组成一个原电池回路所测出的电池端电压叫做该被测电极的相对电位。
5：液体接界电位：相互接触的两个组成不同或浓度不同的电解质容液相之间的相间电位6：盐桥的作用：为了减少液界电位要求：高浓度正负离子的迁移速度应尽量接近（越接近液界电位越小）7: 电化学体系:1原电池，两个电极和外电路负载接通后能自发地将电流送到外电路中做功8: 电解池，与外电源组成回路，强迫电流在电化学体系中通过并使电化学反应发生9: 腐蚀电池，电化学反应能自发进行但不能对外做功，只能破坏金属的作用10: 丹尼尔电池25°，{-}Zn|ZnS04{aZn2+=1}||CuSO4(aCu2+=1)Cu{+}11:电池可逆:1物质变化可逆2能量转换可逆W=EQ,W=NFE12:电极可逆：在平衡条件下工作的电荷交换与物质交换都处于平横的电极。
可逆电极就是平衡电极。
13:可逆电极必须具备的条件1电极反应是可逆的2电极在平衡条件下工作14:可逆电极类型1第一类可逆{阳离子可逆电极}，金属侵在含有该离子的可溶性盐溶液中所组成的电极（特征：进行电极反应时靠金属阳离子从极板上溶解到溶液中从溶液中沉积到极板上）2第二类可逆电极{阴离子电极}金属插进其难溶盐和与该盐具有相同阴离子的可溶性盐中所组成的电极（特征如果难溶盐是氯化物溶液中就应有可溶性氯化物。
）3第三类可逆电极{Pt或其他堕性金属插入同一元素的两种不同价态离子的溶液所组成的电极（可逆电极电位大小主要取决于两种价态离子活度之比）4，气体电极因为气体电极在常温常压下不导电故需借助其他惰性金属起导电作用使气体吸附在其表面上与溶液中相应的离子氧化还原反应并达到平衡状态15:电毛细现象：界面张力随电极电位变化的现象关系曲线最高点是零电荷电位16：理想极化电极:不发生任何电极反应的电极体系17：电极/溶液界面作用1）静电作用--紧密层两相间剩余电荷所引起的2）短程作用--电极和溶液中各种离子所形成18：电极反映和化学反应主要区别在于：除了物质变化外还有电荷转移所以在电极反应平衡的能量条件中还应考虑电能的变化电极反应平衡条件是反映物质电化学位的代数和为零19：平衡电位的数值反映了物质的氧化还原能力可以判断电化学反应进行的可能性20：影响电极电位的因数1）金属性质（有物理化学状态，种类，结构，表面状态，机械变形与内应力；金属表面成膜或吸附物的存在与否2)外围介质性质（离子性质和浓度溶剂的性质溶解在溶剂中的气体，分子和聚合物等性质与浓度；以及温度压力光照高能辐射等）di 3 zhang1: 界面电场是由电极/溶液相间存在的双电层引起的2: 理想极化电极：不发生任何电极反应的电极体系可等效为电容，研究电化学体系时可作为超电容使用。
理想不极化电极可以等效为电阻，可做参比电极。
3: 电极/溶液界面实际上是指两相之间的一个界面层，即任何一相机体性质不同的相间过度区域。
4: 通常情况下直流电通过一个电极时可能起到以下两种作用1）参与电极反应而被消耗掉2）参与改变双电层5: 绝对理想化电极是不存在的电极在+0.1v~ -1.6v电位范围内没有任何点击反应发生，可作为理想极化电极使用6：电毛细现象：界面张力随电极电位的变化的现象叫做电毛细现象7：带电界面张力比不带电的界面张力要小电极表面电荷密度打，界面张力就越小不论电极表面的存在剩余电荷还是负剩余电荷界面张力都将随剩余电荷的数量增加而增大8: 紧密层：静电作用是一种长程的相互作用它使符号相反的剩余电荷力图相互靠近趋向于紧贴着电极表面排列形成紧密的双电层结构9：外紧密层：由于大多数阳离子与电极表面只有静电作用而无特性吸附作用，而且阳离子的水化程度高，所以阳离子不容易突出水化膜而突入水偶极层。
这种情况下的紧密层将有水偶极层与水化阳离子层串联组成，成为外紧密层10：内紧密层：电极表面荷正电时，构成双电层溶液一侧剩余电荷的阴离子水化程度较低，又能进行特性吸附，因而阴离子的水化膜遭到破坏，即阴离子能够溢出水化膜，取代水偶极层中的水分子而直接吸附在电极表面11：紧密层比外紧密层小得多12：紧密层电容只取决于水偶极层的性质与阳离子种类无关因而接近于零13.大多数的阴离子是表面活性剂并具有典型的吸附规律，少数的阳离子有表面吸附能力。
阴离子的表面吸附能力与电极电位密切相关，吸附地主要发生在比零电荷点位更正的点位范围中，既发生在带异性电荷的点电极上。
带相同电荷的电极上，静电斥力大于吸附力，当电流密度稍大是就会脱落14.超载吸附当电极表面带有正剩余电荷时，由于阴离子的特性吸附是紧密层中负离子电荷超过了电极表面的正电荷。
由于负电荷过量紧密层将吸附溶液中的阳离子形成三电层结构。
15.零电荷点位电极表面剩余电荷为零是的电极电位。
用φ0表示。
影响因素不同材料的电极或同种材料不同晶面在同样的溶液中会有不同的零电荷点位值电极表面不同时测出不同的φ0值尔溶液的组成包括溶剂的性质溶液中表面活性物质的存在，酸碱度以及温度氢和氧的吸附也对其数值有影响。
16.比较用微分电容法和电毛细曲线法求解电极表面的剩余电荷密度的优缺点？微：优点：不受电极限制(比较准确和灵敏) 电毛细。
：只用液态电极。
(不够准确)17 特性吸附溶液中合离子因为非静电作用而发生吸附。
无机阴离子和有机分子，具有特性吸附能力。
18 无机阴离子特性吸附：使界面下降，微分电容升高，零电荷电位向负向移动阴离子特性吸附发生在比零电荷更正的电荷范围和零电荷电位附近，电极越正，阴离子吸附也越大，界面张力下降快，表面该种离子的表面活性越强。
19 为什么出行抛物线形状？界面存在双电层，即界面的一侧带有同种剩余电荷，无论电性如何，同种电荷之间都有排斥力，力图把界面扩大，于界面张力力图使界面张力减小相反，因此带电界面张力比不带电的界面张力要小电极表面电荷密度打，界面张力就越小di 4 zhang1．电极过程人们习惯把发生在电极/溶液界面上的电极反应，化学转化和和电极附近液层中的传质作用等一系列变化的综合统称为电极过程。
2．电极极化的原因电极反应速度跟不上电子运动速度而造成的电荷在界面的积累3. 极化曲线通过实验测定过电位或电极电位随电流密度变化的关系曲线,这种曲线就叫做激化曲线.4. 原电池V=E-(ηe+ηa)-IR 电解池V=E+(ηe+ηa)+IR5. 电极过程的基本历程(1) 反应粒子(离子分子等)向电极表面附近液层迁移称为液相传质步骤.(2) 反应粒子在电极表面或电极表面附近液层中进行电化学反应前的某中转化过程,或简称前置转化.特点没有电子参加反应反应速度与电极电位无关(3) 反应粒子在电极/溶液截面上得到或失去电子,生成还原反应或氧化反应的产物,这一过程称电子转移过程或电化学反应步骤.(4) 反应产物在电极表面或表面附近液层中进行电学反应后的转化过程.这一过程简称随后转化.(5) 反应产物生成新相称为反应后的液相传质步骤.整个步骤必有1.3.56. 电极过程的速度控制步骤实际反应速度取决于各单元步骤中进行得最慢的那个步骤,即各单元步骤的速度都等于最慢的步骤的速度. v正比于e的-G0/RT次方.7.电极的极化电极的电位随电流密度所发生的偏离平衡电位的变化8.电极电位偏离平衡电位向负转移称为阴极极化9.控制整个电极过程速度的单元步骤称之为电极过程的速度控制步骤10.根据电极过程的基本历程，常见的极化类型是浓差极化(液相传质部骤为控制步骤所引起的电极极化) 电化学极化（反应物质在点击表面点化学反应步骤最慢所引起的电极极化现象）为什么可以分为不同类型根据电极极化产生的内在原因可知整个电极反应速度与电子运动速度的矛盾实质上是取决于控制步骤速度与电子运动速度的矛盾电极极化的特征因而也取决于控制步骤的动力学特征11.因表面转化步骤成为控制步骤的电极极化12.准平衡态，我们把非控制步骤这种类似与于衡态称为准平衡态准平衡态下的过程可以用热力学方法无需用动力学方法是问题得到简化13.理想极化电极和理想不极化电极理想极化电极就是在一定条件下电极上不发生电极反应的电极。
在这种情况下，通电时不存在去极化作用流入电极的电荷全部在点击表面不断的积累之起到改变电极电位，改变双电层的作用。
所以可以根据需要通以不同的电流密度使电极极化到人们需要的电位滴汞电极电极反应速度很大以致于去极化不出现极化现象这类电极叫理想极化电极做参比电极14.比较电解池与原电池的极化图并解释两者不同的原因：原电池的极化图：电流密度越大极化越大对外提供电压越小电解池极化图：电解中端电压尽可能小电压越大功率越大消耗的能量越大两者不同的原因在于原电池中和电解池中所引起的两极之间电位差的变化不同原因在于原电池与电解池作为两类不同的电化学体系他们的阴阳极的极性恰恰相反15.控制步骤的意义控制步骤速度的变化规律是整个电极过程的速度变化规律因为电极过程的速度取决于最慢的步骤只有提高了控制步骤的速度才有可能提高整个电极过程的速度因此。
di 5 zhang0.对流扩散的动力学规律，A与理想稳态扩散相比，对流扩散电流J不是与扩散系数Di成正比而是与Di3分2成正比，这说明，由于扩散成中有一定强度的对流存在，所以使对流扩散电流J受扩散系数DI的影响相对减小了，而增加了受对流影响的因素，故可以说，对流扩散电流j是自由j 自由和j自由两部分组成的B对流扩散电流J受对流传质的影响，体现在J受与对流有关的各因素的影响上1,j和JD与U0,{2分之1}成正比，说明j和Jd的大小与搅拌强度有关2，J与V的负6分之1成正比，这说明对流扩散电流受到溶液粘度的影响3，J与Y的2分之1成正比，说明在电极表面不同位置上，由于受到对流作用的影响不同，因而扩散成厚度不均匀，扩散对流的电流也不均匀。
1.液相传质地三种方式：电迁移，对流（自然对流，强制对流），扩散（稳态和非稳态扩散）.电迁移：电解质溶液中的带点粒子在电场作用下沿着一定方向移动，叫...{电迁移方向与扩散方向相同或相反}{双电成内分布的物质不变，不发生电迁移，对流}对流：一部分液体和另一部分液体的相对流动。
扩散:当溶液中存在某一组分的浓度差，即在不同区域内某组分的浓度不同时，改组分将自发的从浓度高的区域向浓度低的区域移动，这种液相传质叫...2.液相传质三种方式的相对比较1）动力不同:从传质的动力上看电迁移传质的动力是电场力；对流传质的动力自然对流：密度差和温度差实质溶液不同部分存在重力差。