1、化环学院化学系 陈少峰二零一三年五月第七章 电化学第十章 界面现象第十一章 化学动力学第十二章 胶体化学二零一三年五月1.电解质溶液与非电解质溶液：2.导体及其特点：电解质溶液电解质溶液非电解质溶液非电解质溶液强电解质溶液强电解质溶液30%弱电解质溶液弱电解质溶液5%溶液溶液第一类导体（电子导体）第二类导体（离子导体）导体第一类导体的特点是：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第二类导体的特点是：A.正、负离子作反向移动而导电B.导电过程中有电化学反应发生C.温度升高，电阻下降D.导电总量分别由正、负离子分担3.电极的分
2、类：4.原电池与电解池中电极区别：正极：负极：电极：电势的高低电极反应阴极：阳极：原电池原电池阳极 负极阴极 正极电解池电解池阳极 正极阴极 负极发生还原作用的电极发生氧化作用的电极5.Faraday电解定律:法拉第常数 =96485C/mol 注意荷电粒子基本单元的选取6.FL eB+Qnz F196 500 C mol 电解过程电解过程法拉第定律法拉第定律 同时适用于同时适用于 原电池放电过程原电池放电过程离子的电迁移率和迁移数uuuQQQIIItuuuQQQIIIt1tt7.RG1电导电导(G G)电导率电导率()lAGs摩尔电导率摩尔电导率(m m)cm电导的测定：电导的测定：cell
3、xsxsxKRAlRAlG118.摩尔电导率与浓度的关系9.离子独立移动定律 m m m m,+m,m m,+m,10.离子平均活度离子平均活度因子离子平均质量摩尔浓度1+def=()aa a 1def ()1 def ()mm mmamBaa aa()mm11.离子强度12.12.德拜-休克尔极限定律13.14.电池的书写表示方法的原则15.原电池热力学 2iii12Imzlg|A z zI 可逆电池的条件16.能斯特方程17.电极电势18.盐桥的作用和选用原则19.平衡电极电势和电池电动势20.电极的能斯特方程21.电极电势与电池电动势关系 ln BBoBazFRTEE 负极负极正极正极电
4、池反应电池反应EEE 负极负极正极正极电池反应电池反应oooEEE )()(lnOXaREaZFRTo22.电极的种类23.电池的设计24.分解电压25.极化作用和超电势26.氢超电势 irr ir、：不可逆充、放电时的电极电势；：不可逆充、放电时的电极电势；r：平衡电极电势。平衡电极电势。()阴阴可逆不可逆()阳阳不可逆可逆lnabj27.电解时的电极反应28.化学电源电极电势正的反应优先在阴极进行电极电势正的反应优先在阴极进行电极电势负的反应优先在阳极进行电极电势负的反应优先在阳极进行电解时：阳极上阳极上优先发生极化电极电势最低极化电极电势最低的电极反应；阴极上阴极上优先发生极化电极电势最
5、高极化电极电势最高的电极反应。阳极，阳极，析出电势愈析出电势愈负负的离子愈易析出；的离子愈易析出；阴极，阴极，析出电势愈析出电势愈正正的离子愈易析出。的离子愈易析出。1.法拉第定律 Q=nZF 适用于电解池和还原电池。2.离子的迁移数 t+=Q+/(Q+Q-)=+/(+-)t-=Q-/(Q+Q-)=-/(+-)适用于一定温度，一定外电场下不含一种正离子和一种负离子的溶液。3.电导及电导率 G=1/R=A/l 适用于具有均匀截面的导体。对于电解质溶液，则A为电极的面积，l为两平行电极间的距离。4.摩尔电导率 m=/c适用于同一电解质溶液，电解质的电导率、摩尔电导率以及浓度之间的相互换算。5.摩尔
6、电导率与浓度的关系 m=mA 适用于强电解质的稀溶液，A=0.509。6.离子独立移动定律 m=+m,+v-m,-适用于无限稀的电解质溶液。7.离子的迁移数、电迁移率和离子的摩尔电导率 t+=(v+m,+)/(v+m,+v-m,-)t-=(v-m,-)/(v+m,+v-m,-)m,+=U+Z+F m,-=U-Z-F适用于无限稀的电解质溶液。8.弱电解质的离解度 =m/m适用于弱电解质的稀溶液。c9.电解质离子的平均活度、平均活度因子和平均浓度 v+=v+.v-v+=v+.v-bv+=bv+.bv-以上三式适用于强电解质溶液。10.离子强度 I=1/2bBZ2B B适用于强电解质溶液离子强度的计
7、算。11.德拜-休克尔极限公式 lg+=-AZ2+lg-=-AZ2-lg+=-AZ+.Z-适用于强电解质溶液。若为25时水溶液，A=0.509。III12.可逆电池电动势与电池反应热力学函数间的关系 rGm=-ZEF rSm=ZF(E/T)p rHm=-ZEF+ZFT(E/T)p适用于恒温，恒压下的可逆电池。13.能斯特方程 E=EO-RT/ZFlnJ 适用于恒温，恒压下的可逆电池。14.可逆电池电动势与电极电势 E=E+-E-E+=EO+-RT/ZFln还/氧 E-=EO-RT/ZFln还/氧适用于恒温，恒压下的可逆电池。15.标准电池电动势与电池反应的标准平衡常数的关系 EO=(RT/ZF
8、)lnKO适用于一定温度下的可逆电池。16.极化电极电势与分解电压 E阳=E阳，平+阳 E阴=E阴，平-阴适用于电解池和原电池 E分解=E可逆+阳+阴适用于电解池。二零一三年五月1.界面与界面相2.界面现象及其本质3.比表面积4.表面张力、比表面功及比表面Gibbs函数5.界面张力的影响因素与物质的本性有关;与接触相的性质有关;温度的影响;压力的影响。分散度、运动情况对也有影响。mAass/定义：定义：lFdAdwAGrNpTs2,)()()()(,BBBBnVTsnVSsnVSsnpTsAAAUAUAG6.弯曲表面上的附加压力0sppp总凸面上受的总压力大于平面上的压力凹面上受的总压力小于平
9、面上的压力0sppp总曲率半径越小，附加压力越大曲率半径越小，附加压力越大 s2pR23 小液滴小液滴 液体中的气泡液体中的气泡rppplg2r2pppgl 肥皂泡肥皂泡)()(,oglligoippppppprrr 422 毛细管连通的大小不等的气毛细管连通的大小不等的气泡泡 p加热p加热 7.毛细现象 若液体与毛细管润湿则液面呈凹面，液面上升；若液体与毛细管不润湿则液面呈凸面，液面下降。8.微小液滴的饱和蒸汽压kelven公式r02lnpMRTpR2121211lnpMRTpRR12hRgcosRR对凸面，R 取正值，R 越小，液滴的蒸汽压越高；对凹面，R 取负值，R 越小，小蒸汽泡中的蒸
10、汽压越低。且：P凸P平P凹9.Kelvin公式也可以表示两种不同大小颗粒的饱和溶液浓度之比。R越小，小颗粒的饱和溶液的浓度越大，溶解度越大。10.物理吸附与化学吸附的区别11.吸附剂、吸附质、吸附量、吸附等温线12.吸附经验式Freundlich(弗罗因德利希)s2121211lnlMcRTcRRnakpV13.单分子层吸附理论：langmuir（兰格缪尔）吸附等温式（1）理论的四个假设：、气体在固体表面上单分子层吸附；、固体表面均匀（吸附热为常数，与无关）；、相邻的吸附分子间无作用力；、吸附和脱附呈动态平衡。（2）吸附等温式:bpbpVVama1=(k吸/k脱)p 1+(k吸/k脱)p b
11、p 1+b ppbVVVamama1111 14.接触角、扬氏方程15.润湿现象及其类型（沾湿、浸湿、铺展）16.17.溶液表面的吸附现象（正吸附、负吸附、表面过剩）coslgslsg 对稀溶液中的单分子层吸附，可用下式进行计算：弗罗因德利希等温式）弗罗因德利希等温式）()1(nakcn 朗朗格格缪缪尔尔等等温温式式）(bc1bcn)2(am andcdRTc 18.表面活性剂的相关概念及其应用1.表面张力的定义=(G/A)T,p,n=(U/A)S,V,n=(H/A)s,p,n=(A/A)T,V,n 2.热力学基本方程 dU=Tds-pdV+BdnB+dA B dH=Tds+Vdp+BdnB+
12、dA B dA=-SdT-pdV+BdnB+dA B dG=-SdT+Vdp+BdnB+dA B 3.接触角(杨氏方程)cos=(s-g-s-1)/1g 适用于s-gs-1+1-g 的情况。4.弯曲液面的附加压力 p=(2)/r (拉普拉斯公式)适用于球形小液滴或液体内球形小气泡。p=(4)/r (拉普拉斯公式)适用于空气中的球形气泡。5.毛细管中的毛细现象弯曲液面的附加压力可产生毛细现象。若液体与管壁润湿，则形成凹液面，液体在毛细管中上升；若液体与管壁不润湿，则形成凸液面，液体在毛细管中下降。p=(2)/=gh,h=2cos/rg适用于毛细管中的液体。6.微小液滴的饱和蒸气压(开尔文公式)lnp2/p1=(2M/RT)(1/r2-1/r1)lnpr/p=2M/RTr适用于球形小液滴或液体内球形小气泡内饱和蒸气压的计算，也可用于微小晶体的饱和蒸气压的计算。7.佛罗因得利希(Freundlich)等温吸附经验式 =pn 适用于固体表面的吸附，也可用于溶液表面对溶质的吸附。8.兰格缪尔(Langmuir)吸附等温式=bp/(1+bp)适用于固体表面单分子层的吸附。9.吉布斯吸附等温式 T=-c/RTd/dc适用于溶液表面对溶质的吸附。
