1、可逆電池電動勢的測定及其應(yīng)用第1頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二9.1可逆電池和可逆電極電化學(xué)與熱力學(xué)的聯(lián)系組成可逆電池的必要條件可逆電極的類型第2頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二電化學(xué)與熱力學(xué)的聯(lián)系橋梁公式:第3頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二組成可逆電池的必要條件化學(xué)反應(yīng)可逆 能量變化可逆原電池 電解池第4頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二組成可逆電池的必要條件凈反應(yīng)：原電池總反應(yīng)：電解池陰極：陽極：第5頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二可逆電極的類型金屬

2、與其陽離子組成的電極氫電極氧電極鹵素電極汞齊電極 金屬-難溶鹽及其陰離子組成的電極金屬-氧化物電極氧化-還原電極第一類電極第二類電極第三類電極第6頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二第一類電極及其反應(yīng)Na+(a+)|Na(Hg)(a) Na+(a+)+nHg+e- Na(Hg)n(a)電極 電極反應(yīng)Mz+(a+)|M(s)Mz+(a+)+ze- M(s)H+ (a+)|H2(p),Pt2H+(a+)+2e- H2(p)OH-(a-)|H2(p),Pt 2H2O+2e- H2(p)+2OH-(a-)H+(a+)|O2(p),PtO2(p)+4H+(a+)+4e- 2H2O

3、OH-(a-)|O2(p),Pt O2(p)+2H2O+4e- 4OH-(a-) Cl- (a-)|Cl2(p),Pt Cl2(p)+2e- 2Cl-(a-)第7頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二第二類電極及其反應(yīng)電極 電極反應(yīng)Cl-(a-)|AgCl(s)|Ag(s)AgCl(s)+e- Ag(s)+Cl-(a-)OH-(a-)|Ag2O|Ag(s)Ag2O(s)+H2O+2 e- 2Ag(s)+2OH-(a-)H+(a+)|Ag2O(s)|Ag(s)Ag2O+2H+(a+)+2e- 2Ag(s)+H2O第8頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期

4、二第三類電極及其反應(yīng)電極 電極反應(yīng)Fe3+(a1), Fe2+(a2)|PtFe3+(a1)+e- Fe2+(a2)Cu2+(a1), Cu+(a2)|PtCu2+(a1)+e- Cu+(a2)Sn4+(a1), Sn2+(a2)|PtSn4+(a1)+2e- Sn2+(a2)第9頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二9.2電動勢的測定對消法測電動勢的原理對消法測電動勢的實(shí)驗(yàn)裝置標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢與溫度的關(guān)系為什么標(biāo)準(zhǔn)電池有穩(wěn)定的電勢值第10頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二對消法測定電動勢的原理圖E=(R0+Ri)IU=R0I當(dāng)R0時(shí)，有：R0+R

5、iR0EU第11頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二對消法測電動勢的實(shí)驗(yàn)裝置工作電源電位計(jì)檢流計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電池待測電池第12頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二標(biāo)準(zhǔn)電池結(jié)構(gòu)圖電池反應(yīng)：(-) Cd(Hg)Cd2+Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-2Hg(l)+SO42-凈反應(yīng)：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2OCdSO48/3H2O(s)+Hg(l)第13頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二標(biāo)準(zhǔn)電池結(jié)構(gòu)圖第14頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二問題 為什么在一定溫度下，

6、含Cd的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在514%之間，標(biāo)準(zhǔn)電池的電動勢有定值？答：從Hg-Cd的相圖可知，在室溫下，鎘汞齊中鎘含量在514%之間時(shí)，體系處于熔化物和固溶體兩相平衡區(qū)，鎘汞齊活度有定值。而標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢只與鎘汞齊的活度有關(guān)，所以也有定值。第15頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二問題第16頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢與溫度的關(guān)系ET/V=1.01845-4.0510-5(T/K-293.15)- 9.510-7(T/K-293.15)2+110-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-39.94(T/K-2

7、93.15)+0.929(T/K-293.15)2- 0.009(T/K-293.15)3+0.00006(T/K-293.15)410-6我國在1975年提出的公式為：通常要把標(biāo)準(zhǔn)電池恒溫、恒濕存放，使電動勢穩(wěn)定。第17頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二9.3可逆電池的書寫方法及電動勢的取號 可逆電池的書面表示法 可逆電池電動勢的取號 從化學(xué)反應(yīng)式設(shè)計(jì)電池第18頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二可逆電池的書面表示法1. 左邊為負(fù)極，起氧化作用； 右邊為正極，起還原作用。2.“|”表示相界面，有電勢差存在。3.“|”表示鹽橋，使液接電勢降到可

8、以忽略不計(jì)。4.“”表示半透膜。5. 要注明溫度，不注明就是299.15 K；要注明物態(tài)， 氣體要注明壓力；溶液要注明濃度。6. 氣體電極和氧化還原電極要寫出導(dǎo)電的惰性電極， 通常是鉑電極。第19頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二可逆電池電動勢的取號DrGm=-zEF自 發(fā) 電 池 ：DrGm0例如：Zn(s)|Zn2+|Cu2+|Cu(s) Zn(s)+Cu2+Zn2+Cu(s) DrGm0非自發(fā)電池：DrGm0，E0，E 0E(Ox|Red) 0標(biāo)準(zhǔn)氫電極|給定電極E(Ox|Red) = 0E增大（非自發(fā)電池）（自發(fā)電池）第42頁，共112頁，2022年，5月20

9、日，19點(diǎn)41分，星期二二級標(biāo)準(zhǔn)電極甘汞電極0.10.33371.00.2801飽和0.2412 氫電極使用不方便，用有確定電極電勢的甘汞電極作二級標(biāo)準(zhǔn)電極。第43頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二電池電動勢的計(jì)算凈反應(yīng):方法一:第44頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二方法二凈反應(yīng):化學(xué)反應(yīng)等溫式：兩種方法，結(jié)果相同第45頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二9.7濃差電池和液接電勢 濃差電池 液體接界電勢 對鹽橋作用的說明 總電動勢E與 Ec ，Ej的關(guān)系第46頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期

10、二（1）濃差電池(Concentration Cell)A.電極濃差電池1.2.3.第47頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（1）濃差電池(Concentration Cell)B.電解質(zhì)相同而活度不同陽離子轉(zhuǎn)移陰離子轉(zhuǎn)移4.5.第48頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（1）濃差電池(Concentration Cell)電池凈反應(yīng)不是化學(xué)反應(yīng)，僅僅是某物質(zhì)從高壓到低壓或從高濃度向低濃度的遷移。濃差電池的特點(diǎn)：電池標(biāo)準(zhǔn)電動勢第49頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（2）液體接界電勢Ej或El液接電勢（Liquid J

11、unction Potential）1.液體界面間的電遷移（設(shè)通過1mol電量）整個(gè)變化的第50頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（2）液體接界電勢Ej或El 2.液接電勢的計(jì)算測定液接電勢，可計(jì)算離子遷移數(shù)。對1-1價(jià)電解質(zhì)，設(shè)：第51頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二(3) 對鹽橋作用的說明鹽橋只能降低液接電勢，但不能完全消除，只有電池反串聯(lián)才能完全消除Ej，但化學(xué)反應(yīng)和電動勢都會改變。鹽橋中離子的r+r-， t+t-，使Ej0。常用飽和KCl鹽橋，因?yàn)镵+與Cl-的遷移數(shù)相近，當(dāng)有Ag+時(shí)用KNO3或NH4NO3。鹽橋中鹽的濃度要很高，

12、常用飽和溶液。第52頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二(4) 總電動勢E與Ec ，Ej的關(guān)系第53頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二9.8電動勢測定的應(yīng)用（2） 判斷氧化還原的方向（3） 求離子遷移數(shù)（1） 求熱力學(xué)函數(shù)的變化值（4） 測平均活度系數(shù)g （5） 測定未知的E$ (Ox|Red)值（6） 求 (不穩(wěn)定)等（7） 測溶液的pH（9） E(Ox|Red) -lga圖（8） E(Ox|Red) pH圖、水的電勢 pH圖、鐵的 電勢 pH圖第54頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（1） 求熱力學(xué)函數(shù)的變化值測定

13、：應(yīng)用：(1)求第55頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（2） 判斷氧化還原的方向試判斷下述反應(yīng)向哪方進(jìn)行？排成電池：設(shè)活度均為1正向進(jìn)行。應(yīng)用：(2)判斷氧化還原的方向已知：第56頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（3） 求離子遷移數(shù)應(yīng)用：(3)求一價(jià)離子的遷移數(shù)t+，t-解出t+和t-第57頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（4） 測離子平均活度系數(shù)g應(yīng)用：(4)測離子平均活度系數(shù)g和m已知，測定E，可求出g第58頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（5） 測定未知的E$(Ox|Red)值

14、根據(jù)德拜-休克爾公式：應(yīng)用：(5)測定未知的 (Ox|Red)值以對 作圖圖見下頁：第59頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（5） 測定未知的E$(Ox|Red)值第60頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（6） 求 (不穩(wěn)定)設(shè)計(jì)電池，使電池反應(yīng)為應(yīng)用：(6)求A.求AgCl(s)的第61頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（6） 求 (不穩(wěn)定)設(shè)計(jì)電池，使電池反應(yīng)為： H2OH+OH-電池:B.求水的第62頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（6） 求 (不穩(wěn)定)電池:第63頁，共112頁，2

15、022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（6） 求 (不穩(wěn)定)電池:第64頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（7） 測溶液的pH應(yīng)用：(7)測溶液pHA.醌氫醌電極摩爾甘汞電極|醌氫醌|Pt第65頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（7） 測溶液的pH使用醌氫醌電極注意事項(xiàng)：pH7.1時(shí)，E為負(fù)值。pH8.5時(shí)，氫醌酸式解離，并易發(fā)生氧化。醌-氫醌為等分子復(fù)合物，溶解度很小，用量不必太多。第66頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（7） 測溶液的pHB.玻璃電極pH定義：第67頁，共112頁，2022年，5月20日，1

16、9點(diǎn)41分，星期二（8） E(Ox|Red)- pH圖 在保持溫度和離子濃度為定值的情況下，將電極電勢與pH值的函數(shù)關(guān)系在圖上用一系列曲線表示出來，這種圖就稱為電勢-pH圖。什么叫電勢-pH圖？ 電極電勢的數(shù)值不但與溶液中離子的濃度有關(guān)，而且有的還與溶液的pH值有關(guān)。 通常用電極電勢作縱坐標(biāo)，pH值作橫坐標(biāo)，在同一溫度下，指定一個(gè)濃度，就可以畫出一條電勢-pH曲線。第68頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（8） E(Ox|Red)- pH圖 應(yīng)用于：1. 離子分離，2. 濕法冶金，3. 金屬防腐及解決水溶液中發(fā)生的一系列氧化還原反應(yīng)及平衡問題。電勢-pH圖的應(yīng)用 從電

17、勢-pH圖可以清楚地看出各組分生成的條件及穩(wěn)定存在的范圍。 因?yàn)樗硎镜氖请姌O反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的狀態(tài)，所以電勢-pH圖也稱為電化學(xué)平衡圖。第69頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氧電極的E(Ox|Red)- pH圖氧電極的電勢-pH圖 對于氫和氧發(fā)生氧化還原生成水的反應(yīng)可以安排成一種燃料電池，電解質(zhì)溶液的pH值可以在1-14的范圍內(nèi)變動，暫時(shí)以酸性溶液為例，溫度都保持在298 K。 根據(jù)氧電極的電極反應(yīng)和電極電勢的能斯特方程看出，氧電極的還原電極電勢與pH值的函數(shù)關(guān)系是一個(gè)直線方程，截距是前兩項(xiàng)之和， 斜率是-0.0592。設(shè)定不同的氧的壓力，可以得到不同截距的一組平行線

18、。第70頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氧電極的E(Ox|Red)- pH圖當(dāng)氧氣壓力為標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)，截距為1.229 V，用藍(lán)線表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2) 氧電極：O2+4H+4e - 2H2O第71頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氧電極的E(Ox|Red)- pH圖第72頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氧電極的E(Ox|Red)- pH圖當(dāng)氧氣壓力為107 Pa時(shí)，截距為1.259V，用綠線表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2) 氧電極：O2+4H+4e - 2

19、H2O第73頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氧電極的E(Ox|Red)- pH圖第74頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氧電極的E(Ox|Red)- pH圖當(dāng)氧氣壓力為103 Pa時(shí)，截距為1.199 V，用紅線表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2) 氧電極：O2+4H+4e - 2H2O第75頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氧電極的E(Ox|Red)- pH圖可見，氧氣壓力越高，氧電極的電勢也越大。通常將平行線之上稱為氧穩(wěn)定區(qū)，之下稱為水穩(wěn)定區(qū)。第76頁，共112頁，2022年，5月20日，1

20、9點(diǎn)41分，星期二氫電極的電勢-pH圖氫電極實(shí)際上起的是氧化反應(yīng)，但電極電勢仍用的是還原電勢。根據(jù)能斯特方程，氫電極的電極電勢與pH的函數(shù)關(guān)系也是一個(gè)直線方程，第一項(xiàng)是截距，第二項(xiàng)中斜率也是-0.0592。設(shè)定不同的氫氣壓力，可以得到截距不同的一組平行線。第77頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氫電極的電勢-pH圖 當(dāng)氫氣壓力為標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)，截距為0 V，用藍(lán)線表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2) 氫電極：H2(pH2) 2H+2e - 第78頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氫電極的電勢-pH圖第79頁，共112頁，202

21、2年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氫電極的電勢-pH圖當(dāng)氫氣壓力為107 Pa時(shí)，截距為-0.0592 V，用 綠線表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2) 氫電極：H2(pH2) 2H+2e - 第80頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氫電極的電勢-pH圖第81頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二氫電極的電勢-pH圖當(dāng)氫氣壓力為103 Pa時(shí)，截距為正的0.0592 V，用紅線表示。H2(pH2)|H2SO4(aq)|O2(pO2) 氫電極：H2(pH2) 2H+2e - 第82頁，共112頁，2022年，5月20日，19

22、點(diǎn)41分，星期二氫電極的電勢-pH圖 可見氫氣壓力越高，電極電勢越小。 所以將平行線以下稱為氫穩(wěn)定區(qū)，以上稱為水穩(wěn)定區(qū)。第83頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二H2O的電勢-pH圖 因兩者的斜率相同，僅是截距不同，所以是一組平行線，平行線之間的距離就是該燃料電池的電動勢，其值與pH無關(guān)。 將氧電極和氫電極的電勢pH圖畫在同一張圖上，就得到了H2O的電勢-pH圖。 顯然，當(dāng)H2和O2的壓力都等于標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)，該燃料電池的電動勢均為1.229V。第84頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二H2O的電勢-pH圖第85頁，共112頁，2022年，5月20日

23、，19點(diǎn)41分，星期二H2O的電勢-pH圖 所以總的反應(yīng)是氧氣還原生成水，氫氣氧化成氫離子。顯然，氧氣和氫氣壓力越高，組成的電池電動勢越大，反應(yīng)趨勢也越大。從電勢-pH圖上還可以看出： 氧電極的電勢高，氫電極的電勢低。只有氧電極做正極，氫電極做負(fù)極，這樣組成的電池才是自發(fā)電池。第86頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖從熱力學(xué)求得 Ka=0.0362Fe2O3(s)+6H+2Fe3+3H2OlgKa=2lga(Fe3+)+6pHlga(Fe3+)=-0.7203-3pH 該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，只與溶液的pH有關(guān)，所以在電勢-pH圖上是一組垂直于橫坐

24、標(biāo)的垂線。如（A）垂線。第87頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖隨著三價(jià)鐵離子濃度的不同，pH值也會不同。設(shè)三價(jià)鐵的活度為10-6，則pH=1.76。pH值越小，三價(jià)鐵的濃度越大，所以在(A)線的左側(cè)是三價(jià)鐵離子的穩(wěn)定區(qū)，右側(cè)是三氧化二鐵的穩(wěn)定區(qū)。第88頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖Fe3+e - Fe2+E(Fe3+,Fe2+)=E =0.771 VE(Fe3+,Fe2+)=E- RT/Fln(a(Fe2+)/a(Fe3+)設(shè)a(Fe2+)=a(Fe3+) 該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，但與溶液的pH值無

25、關(guān)，所以在電勢-pH圖上是一組平行于pH軸的水平線。如（B）線。第89頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖 當(dāng)兩種離子的活度相等，這時(shí)的電極電勢就等于標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，為0.771 V。 三價(jià)鐵離子活度越大，電極電勢越高，所以(B)線以上是三價(jià)鐵離子穩(wěn)定區(qū)，(B)線以下是二價(jià)鐵離子的穩(wěn)定區(qū)。第90頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖Fe2+2e - Fe(s)E(Fe2+,Fe)=E - RT/2Fln(1/a(Fe2+)a(Fe2+)=10-6E(Fe3+,Fe)= - 0.617 V 該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，

26、與溶液的pH值無關(guān)，所以在電勢-pH圖上也是一組平行于 pH軸的水平線。如（C）線。 第91頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖設(shè)二價(jià)鐵離子活度為10-6，這常作為鐵被溶解的最低濃度，這時(shí)的電勢值為 -0.617 V。 二價(jià)鐵離子濃度增大，電極電勢也增大，所以(C)線以上是二價(jià)鐵的穩(wěn)定區(qū)，以下是金屬鐵的穩(wěn)定區(qū)。第92頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖4.Fe2O3與Fe2+Fe2O3+6H+2e - 2Fe2+3H2OE(Ox/Red)=E - RT/2Fln(a2(Fe2+)/a6(H+)a(Fe2+)

27、=10-6E(Ox,Red)=1.083V 0.177pH 該反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又與溶液的pH值有關(guān)，所以在電勢-pH圖上是一組斜線。斜線的截距是它的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，為1.083 V。第93頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖 斜線的斜率隨著鐵離子濃度不同而不同。設(shè)二價(jià)鐵離子的活度為10-6，則斜率為-0.117。顯然，在不同pH條件下有不同的電極電勢值。斜線左下方是二價(jià)鐵離子穩(wěn)定區(qū)，右上方是三氧化二鐵的穩(wěn)定區(qū)。第94頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖5.鐵防腐的電勢-pH圖將鐵與水的各種電勢-pH圖合

28、在一起，對討論鐵的防腐有一定的指導(dǎo)意義。（1）(c)線以下是鐵的免腐蝕區(qū)。外加直流電源，將鐵作為陰極，處在低電位區(qū)，這就是電化學(xué)的陰極保護(hù)法。（2）鐵與酸性介質(zhì)接觸，在無氧氣的情況下被氧化成二價(jià)鐵，所以置換反應(yīng)只生成二價(jià)鐵離子。當(dāng)有氧氣參與下，二價(jià)鐵被氧化成三價(jià)鐵，這樣組成原電池的電動勢大，鐵被腐蝕的趨勢亦大。第95頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖 (3) (A)(D)線以左區(qū)域是鐵的腐蝕區(qū)，要遠(yuǎn)離這個(gè)區(qū)域。 常用油漆、塑料或金屬在鐵的表面形成保護(hù)層，將鐵與氧氣、水、氫離子隔離；或用強(qiáng)氧化劑在鐵的表面形成致密的氧化鐵層，使鐵鈍化。第96頁，共11

29、2頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖 (4)在(A)、(D)線以右，鐵有可能被氧化成Fe2O3或Fe3O4，這樣可保護(hù)里面的鐵不被進(jìn)一步氧化，稱為鐵的鈍化區(qū)。如果在電位較低又是強(qiáng)堿性溶液中，則鐵也有可能被腐蝕生成亞鐵酸離子。第97頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH圖6.實(shí)際的鐵的電勢-pH圖 一般實(shí)用鐵的電勢-pH圖的線條要多得多，標(biāo)明不同離子濃度時(shí)的電勢-pH曲線，使用起來也就更加方便。 25時(shí)的Fe-H2O電勢-pH圖如右圖所示。第98頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二鐵的各種電勢-pH

30、圖第99頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（9） 測E(Ox|Red)-lga圖應(yīng)用：(9) E(Ox|Red)-lga圖例1:第100頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（9） 測E(Ox|Red)-lga圖反應(yīng)CuCl2(a)Cu(s)+Cl2(p)是非自發(fā)的，電池為非自發(fā)電池，銅極電勢低，為負(fù)極。 利用這類圖，可計(jì)算不同離子活度時(shí)的電動勢。 第101頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二例2:求AgCl(s)的Kap（9） 測E(Ox|Red)-lga圖對應(yīng)電池為：第102頁，共112頁，2022年，5月20日，19

31、點(diǎn)41分，星期二（9） 測E(Ox|Red)-lga圖 在O點(diǎn)處，兩個(gè)電極電勢相等，電池達(dá)平衡，電動勢E=0第103頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二9.9生物電化學(xué)電化學(xué)勢金屬與溶液間的電勢差膜電勢第104頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（1） 電化學(xué)勢(Electrochemical Potential) 將ze電荷從無窮遠(yuǎn)處移入實(shí)物相內(nèi)，所作功可分為三部分：1.從無窮遠(yuǎn)處移到距表面10-4 cm處，克服外電勢作功。W1=ze2.從10-4cm處移入體相內(nèi)部，克服表面電勢作功。 W2=ze3.克服體相內(nèi)粒子之間的短程作用，即克服化學(xué)勢作功。W3=第105頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二（1） 電化學(xué)勢(Electrochemical Potential)對帶電體系，用電化學(xué)勢判斷自動變化方向。第106頁，共112頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)41分，星期二金屬與溶液間的電勢差例如：銀電極Ag+|Ag