第五章电化学.ppt

a. 强电解质的?m与c的关系 随着浓度下降?m升高，通 常当浓度降至0.001mol·dm-3以下 时，?m与 之间呈线性关系。德 国科学家Kohlrausch总结的经验 式为： ?是与电解质性质有关的常数。将直线外推至c?0，得到无限稀释摩尔电导率 。 第29页，共55页。 b. 弱电解质的?m与c的关系 随着浓度下降，?m也 缓慢升高，但变化不大。 当溶液很稀时， ?m与c不 呈线性关系，等稀到一定 程度，?m迅速升高，见 CH3COOH的?m与 关 系曲线。 弱电解质的 不能用外推法得到。 第30页，共55页。 德国科学家Kohlrausch 根据大量的实验数据，发现了一个规律：在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和： 例见P163例4 四、离子独立运动定律 第31页，共55页。 利用这些关系式，从实验可测量求不可测量。 对于强电解质，在浓度不太大时近似有 几个有用的关系式： 第32页，共55页。 第三节 电解质溶液的电导测定应用 一、 检验水的纯度 事实上，水的电导率小于 就认为是很纯的了，有时称为“电导水”，若大于这个数值，那肯定含有某种杂质。 纯水本身有微弱的解离， 和 的浓度近似为 ，查表得 ， 这样，纯水的电导率应为 ∧ 第33页，共55页。 去除杂质的方法较多，根据需要，常用的方法有： (1)用不同的离子交换树酯，分别去除阴离子和阳离子，得去离子水。 (2)用石英器皿，加入 和 ，去除 及有机杂质，二次蒸馏，得“电导水”。 普通的蒸馏水中含有 和玻璃器皿溶下的硅酸钠等，不一定符合电导测定的要求。 第34页，共55页。 二、计算弱电解质的解离度和解离常数 设弱电解质AB解离如下： 例见P165例5 第35页，共55页。 三、测定难溶盐的溶解度 运用摩尔电导率的公式就可以求得难溶盐饱和溶液的浓度 。 2．难溶盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不能忽略，所以： 第36页，共55页。 四、电导滴定 在滴定过程中，离子浓度不断变化，电导率也不断变化，利用电导率变化的转折点，确定滴定终点。电导滴定的优点是不用指示剂，对有色溶液和沉淀反应都能得到较好的效果，并能自动纪录。 原理：通常被滴定溶液中的一种离子与滴入试剂中的一种离子相结合生成解离度极小的电解质或固体沉淀，使得溶液中的某一离子被另一离子替代，因而电导发生变化。 第37页，共55页。 1.用NaOH标准溶液滴定HCl 2.用NaOH滴定HAc 3.用 滴定 ，产物 均为沉淀 例如： 第38页，共55页。 第五节 强电解质溶液理论(阅读) 一、溶液中强电解质的平均活度和平均活度系数 当溶液很稀，可看作是理想溶液， ，则： 非理想溶液化学势表示式 第39页，共55页。 第1页，共55页。 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。 ⒊电分析 ⒋生物电化学 第2页，共55页。 第一节 电解质溶液的导电性质 一、电解质溶液的导电机理 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，电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担 又称电子导体，如金属、石墨等。 1. 第一类导体 两类导体 第3页，共55页。 A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高，电阻下降 D.导电总量分别由正、负离子分担 ⒉ 第二类导体 又称离子导体，如电解质溶液、熔融电 解质等。 第4页，共55页。 原电池：化学能→电能 电解池： 电能→化学能 3、原电池与电解池 电势低的极称为负极 电子从负极流向正极 负极： 电势高的极称为正极 电流从正极流向负极 正极： a、正、负级 第5页，共55页。 发生还原作用的极称为阴极 阴极： 发生氧化作用的极称为阳极 阳极： b、阴、阳级 电极命名的对应关系 原电池 电解池 正级 阴极(还原级) 负极 阳极(氧化级) 正级 阳极(氧化级) 负级 阴极(还原级) 第6页，共55页。 Cu2++2e-→ Cu(S) 发生还原作用，是阴极。电流由Cu极流向Zn极，Cu极电势高，是正极。 Cu电极： Zn(S)→Zn2+