1、精1可逆电可逆电位,或平衡电极电位。位,或平衡电极电位。Walther Hermann NernstGerman Physical Chemist1864/06/251941/11/181920 Noble Prize in Chemistry精2过电位过电位(或超电势)或超电势)。Julius TafelSwiss Chemist1862/06/021918/09/02Tafels Equation in 1905Great Nernstian Hiatus精31 阴极极化时,从外电路进入电子:阴极极化时,从外电路进入电子:M+eM 还原速率加快还原速率加快,M-e M+氧化速率减慢氧化速率
2、减慢,r还还r氧氧,净反应,净反应M+eM;2 当外电路进入的电子多于净还原反应消耗的电子时,剩余的当外电路进入的电子多于净还原反应消耗的电子时,剩余的电子就积累在电极表面上,使电极电位下降;电子就积累在电极表面上,使电极电位下降;3 电极电位下降进一步使还原反应速率加快、氧化速率减慢;电极电位下降进一步使还原反应速率加快、氧化速率减慢;4 最后当电子从外电路进入的速率等于消耗电子的总速率时,电最后当电子从外电路进入的速率等于消耗电子的总速率时,电极表面的电荷密度不再改变,电极电位稳定在极表面的电荷密度不再改变,电极电位稳定在 I。+精4精5Cu2+Cu2+精6精7精8精9精10精11精12精
3、13精14氢气在几种电极上的过电位氢气在几种电极上的过电位 金属在电极上析出时过金属在电极上析出时过电位通常较小,可忽略不电位通常较小,可忽略不计。而气体,特别是氢气计。而气体,特别是氢气和氧气,过电位值较大。和氧气,过电位值较大。氢气在石墨和汞等材料上,氢气在石墨和汞等材料上,过电位很大,而在金属过电位很大,而在金属Pt,特别是镀了铂黑的铂电极上,特别是镀了铂黑的铂电极上,过电位很小,所以标准氢电过电位很小,所以标准氢电极中的铂电极要镀上铂黑。极中的铂电极要镀上铂黑。精15CW精16精17精18精19电解与分解电压电解与分解电压电解过程中在两电极上实际发生的反应为:电解过程中在两电极上实际发
4、生的反应为:阴极阴极 2H+(aq)+2e-H2(g)阳极阳极 2OH-H2O(l)+O2(g)+2e-分解电压的测定装置分解电压的测定装置电流强度与电解槽压电流强度与电解槽压精20精21精22精23精24精253.较有代表性的范例是过电位在氯碱工业中的应用。较有代表性的范例是过电位在氯碱工业中的应用。1.利用氢在某些金属或合金电极上的过电位较大利用氢在某些金属或合金电极上的过电位较大的特点,可以使比氢活泼的金属先在阴极析出,的特点,可以使比氢活泼的金属先在阴极析出,这在电镀工业上是很重要的。这在电镀工业上是很重要的。2.极谱分析是基于电解过程中阴极产生浓差极化极谱分析是基于电解过程中阴极产生浓差极化而建立起来的一种重要的电化学分析方法,由于而建立起来的一种重要的电化学分析方法,由于氢在汞表面超高的过电位,滴汞电极工作的范围氢在汞表面超高的过电位,滴汞电极工作的范围较宽,很多较难还原的离子可在较宽,很多较难还原的离子可在H+放电之前形成放电之前形成汞齐。汞齐。精26精27精28流动的汞做阴极流动的汞做阴极精29Thank you very much精30