1、1分分 解解 电电 压压当电池或电解池中当电池或电解池中有一定量电流通过有一定量电流通过时时, 电极的平衡状态被破坏电极的平衡状态被破坏, 电极电势偏电极电势偏离平衡电势离平衡电势, 电极上进行的是电极上进行的是不可逆过程不可逆过程.2下图所示为电解过程下图所示为电解过程 分解电压的测定装置分解电压的测定装置PtVRHCl外电源外电源伏特计伏特计电流计电流计+_GV分解分解VI 测定分解电压的电流测定分解电压的电流 -电压曲线电压曲线电解过程动画演示电解过程动画演示3使电解质在两电极上继续不断地进行分使电解质在两电极上继续不断地进行分解所需的最小外加电压称为解所需的最小外加电压称为分解电压分解
2、电压. .阴极阴极(负极负极): 2H+ + 2e H2(g)阳极阳极(正极正极): 2Cl + 2e Cl2(g)电解反应电解反应: 2H+ + 2Cl H2(g)Cl2(g)4电解时构成电池电解时构成电池: Pt | H2 | HCl(b) | Cl2 | Pt该电池的电动势该电池的电动势 E 与外加电压方向相反与外加电压方向相反./ )Cl(/ )H()Cl()H(ln22222 ppppaaFRTEE5该电动势随外电压的增大而同步升高该电动势随外电压的增大而同步升高. 因因H2和和Cl2从电极上缓慢向从电极上缓慢向 外扩散外扩散, 使使 E 总总略小于外加电压略小于外加电压, 从而有微
3、小电流持续通从而有微小电流持续通过过. 当当H2和和Cl2达到饱和而析出时达到饱和而析出时, E 达到达到最大值最大值, 该值为该值为分解电压的理论值分解电压的理论值. 此后电此后电解电流随外压增大而快速上升解电流随外压增大而快速上升.当外加电压等于分解电压时当外加电压等于分解电压时, 两极上的两极上的电极电势分别称为氢和氯的电极电势分别称为氢和氯的析出电势析出电势.例例42电解过程动画演示电解过程动画演示作业6 298K时时, 用铂做两极用铂做两极, 电解电解 1 molkg 1 NaOH溶液溶液.(1)两极产物是什么？写出电极反应两极产物是什么？写出电极反应; (2)电解时理论分解电压是多
4、少？电解时理论分解电压是多少？ (已知已知298K时时, E(OH|O2|Pt) = 0.401 V. )例题例题42(1) 阴极反应阴极反应: 2H2O2e H2 + 2OH (产物产物H2) 阳极反应阳极反应: 2OH (1/2)O2 + H2O2e (产物产物O2) 7例题42(2) 理论分解电压即为由理论分解电压即为由H2和和O2组成的化学电池的反电组成的化学电池的反电动势动势, 即即: Pt | H2(100kPa) | NaOH (1 molkg 1) | O2 (100kPa) | Pt 电池反应电池反应: H2(100kPa) + (1/2) O2(100kPa) = H2O E=E(OH|O2|Pt) E(OH| H2|Pt) +(RT/2F) lnp(H2)p(1/2)(O2)/(p)(3/2) 8例题42E=E(OH|O2|Pt) E(OH| H2|Pt) +(RT/2F) lnp(H2)p(1/2)(O2)/(p)(3/2) = E(OH|O2|Pt) E(H+|H2|Pt) (RT/F) lna(H+)-1 = 0.401 0.05916Vlg10 14 = 1.2292 V E(分解分解) = E = 1.229 V 作业
