普化4電化學(xué)與金屬腐蝕jspppt課件

1、第第 4 章章 電化學(xué)與金屬腐蝕電化學(xué)與金屬腐蝕n化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿?？化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿?？n影響氧化復(fù)原反響的要素影響氧化復(fù)原反響的要素n化學(xué)電源都有哪些種類？化學(xué)電源都有哪些種類？n金屬的腐蝕該怎樣防止？金屬的腐蝕該怎樣防止？4.1 原電池和電極電勢原電池和電極電勢4.1.1 原電池中的化學(xué)反響原電池中的化學(xué)反響1. 原電池的組成原電池的組成 對于一個可以自發(fā)進(jìn)展的氧化復(fù)原反響，可以利用一個安裝，將反對于一個可以自發(fā)進(jìn)展的氧化復(fù)原反響，可以利用一個安裝，將反響的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，這個安裝就叫原電池。響的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，這個安裝就叫原電池。 把氧化復(fù)原反響中電子的轉(zhuǎn)移直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡?/p>

2、能的安裝叫做原電池。把氧化復(fù)原反響中電子的轉(zhuǎn)移直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌惭b叫做原電池。 得到一個原電池能夠并不那么復(fù)雜！2. 電極和電極反響電極和電極反響1原電池的半反響式原電池的半反響式在在Cu-Zn原電池中，電池反響為：原電池中，電池反響為： Zn(s) + Cu2+ (aq) = Zn 2+ (aq) + Cu (s) 此反響可分為兩個半反響：此反響可分為兩個半反響： 氧化半反響負(fù)極：氧化半反響負(fù)極： Zn(s) - 2e = Zn 2+ (aq) 復(fù)原半反響正極：復(fù)原半反響正極： Cu2+ (aq) + 2e = Cu (s) 對于自發(fā)進(jìn)展的電池反響氧化復(fù)原反響，都可以把他分成兩個部分對于自發(fā)

3、進(jìn)展的電池反響氧化復(fù)原反響，都可以把他分成兩個部分相應(yīng)于兩個電極的反響，一個表示氧化劑的被復(fù)原，一個表示復(fù)相應(yīng)于兩個電極的反響，一個表示氧化劑的被復(fù)原，一個表示復(fù)原劑的被氧化。對于其中的任一部分，稱為原電池的半反響式或電原劑的被氧化。對于其中的任一部分，稱為原電池的半反響式或電極反響。極反響。 半反響式可用一個通式表示：半反響式可用一個通式表示： 氧化態(tài)氧化態(tài) + ne- = 復(fù)原態(tài)復(fù)原態(tài) 如：如： Cu2+ + 2e- = Cu Zn2+ + 2e- = Zn 恣意一個氧化復(fù)原反響都可以用兩個恣意一個氧化復(fù)原反響都可以用兩個半反響表示，如：半反響表示，如： Cu (s) + 2Ag+ (aq

4、) = Cu 2+ (aq) + 2Ag(s) 此反響可分為兩個半反響：此反響可分為兩個半反響： 氧化半反響負(fù)極：氧化半反響負(fù)極： Cu(s) - 2e = Cu 2+ (aq) 復(fù)原半反響正極：復(fù)原半反響正極： 2Ag+ (aq) + 2e = 2Ag(s) 氧化復(fù)原電對氧化復(fù)原電對 從半反響式中可以看出，每一個電極反響中都有從半反響式中可以看出，每一個電極反響中都有兩類物質(zhì)：一類是可作為復(fù)原劑的物質(zhì)，稱為復(fù)原兩類物質(zhì)：一類是可作為復(fù)原劑的物質(zhì)，稱為復(fù)原態(tài)物質(zhì)；另一類是可作為氧化劑的物質(zhì)，稱為氧化態(tài)物質(zhì)；另一類是可作為氧化劑的物質(zhì)，稱為氧化態(tài)物質(zhì)。態(tài)物質(zhì)。 氧化態(tài)和相應(yīng)的復(fù)原態(tài)物質(zhì)能組成電對

5、，通常稱氧化態(tài)和相應(yīng)的復(fù)原態(tài)物質(zhì)能組成電對，通常稱為氧化復(fù)原電對，并用符號為氧化復(fù)原電對，并用符號“氧化態(tài)氧化態(tài)/復(fù)原態(tài)表示，復(fù)原態(tài)表示，如：如： Zn2+/Zn，Cu2+/Cu，MnO4-/ Mn2+ 等等2原電池的圖式符號、表達(dá)式原電池的圖式符號、表達(dá)式 原電池安裝可用圖式來表示，如：原電池安裝可用圖式來表示，如：(-) Zn ZnSO4(c1) CuSO4(c2) Cu (+)規(guī)定：負(fù)極寫在左邊，正極寫在右邊規(guī)定：負(fù)極寫在左邊，正極寫在右邊 “ 表示鹽橋，表示鹽橋， “ 表示兩個相之間的界面。表示兩個相之間的界面。 c1 、 c2 表示濃度表示濃度一些典型的原電池圖式：一些典型的原電池圖

6、式：(-) Zn ZnSO4(c1) CuSO4(c2) Cu (+) (-) Zn Zn 2+ (c1) Cu2+ (c2) Cu (+)對應(yīng)電對：對應(yīng)電對： Zn2+/Zn，Cu2+/Cu反響：反響：Zn(s) + Cu2+ = Zn 2+ + Cu (s) 1 (-) Cu Cu2+ (c1)Ag+ (c2) Ag (+)對應(yīng)電對：對應(yīng)電對： Ag+/Ag，Cu2+/Cu 反響：反響： Cu(s) + 2Ag+ = Cu 2+ + 2Ag (s) 2 同一電對在不同反響中能夠是正極，也能夠是負(fù)極。同一電對在不同反響中能夠是正極，也能夠是負(fù)極。 反響：反響：2Fe2+ + Cl2 = 2

7、Fe3+ + 2 Cl-電對：電對： Fe3+/Fe2+，Cl2/Cl-(-) Pt Fe 2+, Fe 3+ Cl-(c1) Cl2(p1) Pt (+) 特點(diǎn)：無金屬單質(zhì)，需加惰性電極；有氣體，用分壓表示組分含量；一個電對特點(diǎn)：無金屬單質(zhì)，需加惰性電極；有氣體，用分壓表示組分含量；一個電對由兩種離子組成時，原電池表達(dá)式中用逗號相隔。由兩種離子組成時，原電池表達(dá)式中用逗號相隔。 2MnO4- + 10I- + 8H+ = 2Mn2+ + 5I2 + 4H2O電對：電對： MnO4- /Mn2+ ， I2 / I-(-) C I2, I- MnO4- , Mn2+, H+ C (+) 有時，原

8、電池中能夠無鹽橋，如：有時，原電池中能夠無鹽橋，如：(-) Zn ZnCl2，NH4Cl(糊狀糊狀) MnO2 C (+)我們最常用的干電池就是商品化的原電池蓄電池和可充電電池也屬于原電池適用的燃料電池適用的燃料電池4.1.2 原電池的熱力學(xué)原電池的熱力學(xué)n電池反響的電池反響的rGm 與電動勢與電動勢E的關(guān)系的關(guān)系 n 根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)，在原電池反響中，假設(shè)化學(xué)根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)，在原電池反響中，假設(shè)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，那么在等溫等壓條件下吉布斯能全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，那么在等溫等壓條件下吉布斯函數(shù)變等于原電池能夠做的最大電功，即：函數(shù)變等于原電池能夠做的最大電功，即：n rGm = Wmaxn根據(jù)電學(xué)

9、實(shí)際，應(yīng)有：根據(jù)電學(xué)實(shí)際，應(yīng)有：n Wmax = - nFE故有：故有： rGm = Wmax = - nFE式中：式中： n 原電池反響的電子轉(zhuǎn)移量原電池反響的電子轉(zhuǎn)移量 F 法拉第常數(shù)，其值為法拉第常數(shù)，其值為 1 F = 96485 C mol-1 E 原電池的電動勢原電池的電動勢假設(shè)電池反響是在規(guī)范形狀下進(jìn)展，那么有：假設(shè)電池反響是在規(guī)范形狀下進(jìn)展，那么有： rGm = - nFE 例例 計算由規(guī)范氫電極和規(guī)范鎳電極組成的原電計算由規(guī)范氫電極和規(guī)范鎳電極組成的原電池反響的吉布斯函數(shù)變。池反響的吉布斯函數(shù)變。解：查表得：解：查表得： (H+/ H2) = 0V， (Ni2+/Ni) =

10、- 0.403V反響式為：反響式為： Ni + 2H+ = H2 + Ni 2+ 即即 n = 2 E = (+) - (-) = 0 - - 0.403 = 0.403 VG = - nFE = -2 96485 0.403 = -77770 J mol-1 = -77.77 kJ mol-1根據(jù)熱力學(xué)等溫方程式：根據(jù)熱力學(xué)等溫方程式： rGm = rGm RTlnQ - nFE = - nFE RTlnQQnFRTEElnQnEElg.059170普通情況下，可將上式改寫為普通情況下，可將上式改寫為上面兩式均稱為電動勢的能斯特方程。上面兩式均稱為電動勢的能斯特方程。2. 電池反響的規(guī)范平衡

11、常數(shù)電池反響的規(guī)范平衡常數(shù) K 與規(guī)范電動勢與規(guī)范電動勢E的關(guān)系的關(guān)系 根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)：根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)： - RTlnK= rGm G = - nFE應(yīng)有：應(yīng)有： - RTlnK = - nFElg0.05917nEK4. 2 電極電勢電極電勢4.2.1 規(guī)范電極電勢規(guī)范電極電勢 原電池可以產(chǎn)生電流的現(xiàn)實(shí)，闡明在原電池的兩原電池可以產(chǎn)生電流的現(xiàn)實(shí)，闡明在原電池的兩個電極之間有電勢差存在，也闡明每個電極都有一個電極之間有電勢差存在，也闡明每個電極都有一個電勢。個電勢。 目前電極電勢的絕對值還無法測定。目前電極電勢的絕對值還無法測定。 在實(shí)踐運(yùn)用中，只需知道電極電勢的相對值。在實(shí)踐運(yùn)用中，只需知道

12、電極電勢的相對值。這就需求選擇一個基準(zhǔn)點(diǎn)這就需求選擇一個基準(zhǔn)點(diǎn)電極電勢值的零點(diǎn)。電極電勢值的零點(diǎn)。規(guī)范氫電極規(guī)范氫電極 (H+/H2) 國際上規(guī)定規(guī)范氫電極作為規(guī)范電極： Pt H2(p ) H+ (c )其中： p = 100 kPa c = 1molL-1規(guī)定： (H+/H2)=0.0000VPtH2H+氫 電 極 示 意 圖 用任一規(guī)范電極與規(guī)范氫電極組成一個原電池，測出該原電池的規(guī)范用任一規(guī)范電極與規(guī)范氫電極組成一個原電池，測出該原電池的規(guī)范電動勢電動勢E： 因因 E = (+) - (-) = (未知未知) - (H+/H2)那么那么 (未知未知) = E - (H+/H2) 實(shí)際上

13、，按照此方法，就可以測出各個電對電極的規(guī)范電極電勢實(shí)際上，按照此方法，就可以測出各個電對電極的規(guī)范電極電勢 。 常見電極常見電極 的參見教材附錄。的參見教材附錄。參比電極參比電極甘汞電極和氯化銀電極甘汞電極和氯化銀電極 由于規(guī)范氫電極要求氫氣純度很高、壓力穩(wěn)定，而且鉑在溶液中由于規(guī)范氫電極要求氫氣純度很高、壓力穩(wěn)定，而且鉑在溶液中易吸附其它組分而中毒失去活性。因此，實(shí)踐上常用易于制備、運(yùn)易吸附其它組分而中毒失去活性。因此，實(shí)踐上常用易于制備、運(yùn)用方便而且電極電勢穩(wěn)定的其它電極作為電極電勢的對比參考，稱用方便而且電極電勢穩(wěn)定的其它電極作為電極電勢的對比參考，稱為參比電極。為參比電極。 參比電極主

14、要有甘汞電極和氯化銀電極，其中甘汞電極又有飽參比電極主要有甘汞電極和氯化銀電極，其中甘汞電極又有飽和甘汞電極、和甘汞電極、 1molL-1 甘汞電極和甘汞電極和 0.1molL-1 甘汞電極等幾種。甘汞電極等幾種。4.2.2 濃度的影響和電極電勢的能斯特方程式濃度的影響和電極電勢的能斯特方程式 離子濃度不為離子濃度不為1molL-1 時，相應(yīng)的電極電勢的時，相應(yīng)的電極電勢的值可用電極電勢的能斯特方程求出。值可用電極電勢的能斯特方程求出。 對于恣意給定的電極，電極反響通式為對于恣意給定的電極，電極反響通式為 a (氧化態(tài)氧化態(tài) ) + ne = b(復(fù)原態(tài)復(fù)原態(tài))濃度對電極電勢的影響能斯特方程為

15、：濃度對電極電勢的影響能斯特方程為：baccccn/(/(lg05917. 0還原態(tài)）氧化態(tài)）或簡寫為baccn)()(lg05917. 0還原態(tài)氧化態(tài)物理化學(xué)巨匠物理化學(xué)巨匠沃爾特沃爾特.能斯特能斯特Walter Nernst (1864-1941) was a German physicist and chemist Known for his work relating to the third law of hermodynamics. He has won the Nobel prize in Chemistry in 1920. 運(yùn)用能斯特方程時應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：運(yùn)用能斯特方程時應(yīng)留

16、意以下幾點(diǎn)： 1、假設(shè)電極反響式中氧化態(tài)、復(fù)原態(tài)物質(zhì)前的、假設(shè)電極反響式中氧化態(tài)、復(fù)原態(tài)物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不等于化學(xué)計量數(shù)不等于1，那么它們的相對濃度應(yīng)以對，那么它們的相對濃度應(yīng)以對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)為指數(shù)；應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)為指數(shù)； 2、參與電極反響的固體或液體不列入方程式、參與電極反響的固體或液體不列入方程式中；假設(shè)是氣體中；假設(shè)是氣體B那么用相對壓力那么用相對壓力PB/P 表示。表示。 例如，對于例如，對于H+/H2電極，電極反響為：電極，電極反響為： 2H+ (aq) + 2e = H2 (g)其能斯特方程式為：其能斯特方程式為：220.05917 (lg2(/c Hp HP） 3、假設(shè)電極反

17、響中，除氧化態(tài)和復(fù)原態(tài)物質(zhì)外，還有、假設(shè)電極反響中，除氧化態(tài)和復(fù)原態(tài)物質(zhì)外，還有H+或或OH-參與，參與，那么這些離子的濃度及其在電極反響中的化學(xué)計量數(shù)要出如今能斯特方那么這些離子的濃度及其在電極反響中的化學(xué)計量數(shù)要出如今能斯特方程式中。程式中。 例如對于電極反響例如對于電極反響: MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O 其能斯特方程式為：其能斯特方程式為：842() (0.05917lg5()c MnOc Hc Mn） 例例4.1 計算計算Zn2+濃度為濃度為0.00100 moldm-3 時的鋅電時的鋅電極的電極電勢極的電極電勢298.15K。解：對于鋅電極反響解：對

18、于鋅電極反響 Zn 2+ (aq) + 2e = Zn (s) 查表得：查表得： (Zn2+/ Zn) = - 0.7618V當(dāng)當(dāng)cZn2+= 0.00100 moldm-3 時時00100. 0lg205917. 07618. 0）22059170Znc(lg.= - 0.851V 例例4.2 求高錳酸鉀在求高錳酸鉀在pH=5.00 時的弱酸性介質(zhì)中的電時的弱酸性介質(zhì)中的電極電勢。設(shè)其中極電勢。設(shè)其中c(MnO4-) = c(Mn2+) =1.000moldm-3 ，T=298.15K。 解：在酸性介質(zhì)中，高錳酸鉀的電極反響和規(guī)范電解：在酸性介質(zhì)中，高錳酸鉀的電極反響和規(guī)范電極電勢值為：極電

19、勢值為： MnO4-+8H+5e=Mn2+4H2O =1.507V根據(jù)題意，可得：根據(jù)題意，可得：V034. 1)10000. 1lg(505917. 0507. 1)Mn( cH(c )MnO( clg505917. 085284）根據(jù)能斯特方程和以上例子可看出：根據(jù)能斯特方程和以上例子可看出： 1、氧化態(tài)或復(fù)原態(tài)物質(zhì)離子濃度的改動對電極電、氧化態(tài)或復(fù)原態(tài)物質(zhì)離子濃度的改動對電極電勢值有影響，但通常情況下不大；如在例勢值有影響，但通常情況下不大；如在例4.1中當(dāng)金屬中當(dāng)金屬離子濃度減小到為原來的離子濃度減小到為原來的1/1000時，電極電勢改動不時，電極電勢改動不到到0.1V。 2、氧化態(tài)物

20、質(zhì)的濃度減小會使其電極電勢變小，、氧化態(tài)物質(zhì)的濃度減小會使其電極電勢變小，會導(dǎo)致其氧化才干減弱；反之，增大氧化態(tài)物質(zhì)的濃會導(dǎo)致其氧化才干減弱；反之，增大氧化態(tài)物質(zhì)的濃度，會使其電極電勢變大，會導(dǎo)致其氧化才干加強(qiáng)。度，會使其電極電勢變大，會導(dǎo)致其氧化才干加強(qiáng)。 3、復(fù)原態(tài)物質(zhì)的濃度減小會使其電極電勢變大，會導(dǎo)致其復(fù)原才干減、復(fù)原態(tài)物質(zhì)的濃度減小會使其電極電勢變大，會導(dǎo)致其復(fù)原才干減弱；反之，增大復(fù)原態(tài)物質(zhì)的濃度，會使其電極電勢變小，會導(dǎo)致其復(fù)原弱；反之，增大復(fù)原態(tài)物質(zhì)的濃度，會使其電極電勢變小，會導(dǎo)致其復(fù)原才干加強(qiáng)。才干加強(qiáng)。 4、介質(zhì)的酸堿性對含氧酸鹽氧化性的影響較大。普通來說，含氧酸鹽、介質(zhì)

21、的酸堿性對含氧酸鹽氧化性的影響較大。普通來說，含氧酸鹽在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出較強(qiáng)的氧化性。例如，在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出較強(qiáng)的氧化性。例如，KMnO4 作為氧化劑，當(dāng)介質(zhì)作為氧化劑，當(dāng)介質(zhì)中的中的H+濃度在從濃度在從1.000 moldm-3降低到降低到1.000 10-5 moldm-3 時，時，MnO4-/ Mn2+電對的電極電勢從電對的電極電勢從1.507V降低到降低到1.034V。4.3 電動勢與電極電勢在化學(xué)上的運(yùn)用電動勢與電極電勢在化學(xué)上的運(yùn)用4.3.1 氧化劑和復(fù)原劑相對強(qiáng)弱的比較氧化劑和復(fù)原劑相對強(qiáng)弱的比較 電極電勢的大小反映了氧化復(fù)原電對中氧化態(tài)物質(zhì)和復(fù)原態(tài)物質(zhì)在水電極電勢的大小反映了

22、氧化復(fù)原電對中氧化態(tài)物質(zhì)和復(fù)原態(tài)物質(zhì)在水溶液中氧化復(fù)原才干的相對強(qiáng)弱。溶液中氧化復(fù)原才干的相對強(qiáng)弱。 假設(shè)電對假設(shè)電對 值越小，那么該電對中復(fù)原態(tài)物質(zhì)越容易失去電子，是越值越小，那么該電對中復(fù)原態(tài)物質(zhì)越容易失去電子，是越強(qiáng)的復(fù)原劑；其對應(yīng)的氧化態(tài)物質(zhì)就越難得到電子，是越弱的氧化劑。假強(qiáng)的復(fù)原劑；其對應(yīng)的氧化態(tài)物質(zhì)就越難得到電子，是越弱的氧化劑。假設(shè)電對設(shè)電對 值越大，那么氧化態(tài)物質(zhì)是越強(qiáng)的氧化劑；其對應(yīng)的復(fù)原態(tài)物質(zhì)值越大，那么氧化態(tài)物質(zhì)是越強(qiáng)的氧化劑；其對應(yīng)的復(fù)原態(tài)物質(zhì)就越弱的復(fù)原劑。就越弱的復(fù)原劑。 例：比較例：比較 I2/ I-、Br2/ Br -和和 Fe3+/ Fe2+三個電對三個電對

23、中各物質(zhì)的氧化復(fù)原才干的相對強(qiáng)弱。中各物質(zhì)的氧化復(fù)原才干的相對強(qiáng)弱。 解：查表得解：查表得 (I2/ I-) = 0.5355 V (Br2/ Br -) = 1.066 V (Fe3+/ Fe2+) = 0.771 V在規(guī)范形狀下，復(fù)原態(tài)物質(zhì)的復(fù)原才干順序?yàn)椋涸谝?guī)范形狀下，復(fù)原態(tài)物質(zhì)的復(fù)原才干順序?yàn)椋?I- Fe2+ Br - 氧化態(tài)物質(zhì)的氧化才干順序?yàn)椋貉趸瘧B(tài)物質(zhì)的氧化才干順序?yàn)椋?Br2 Fe3+ I2 普通地，在非規(guī)范形狀下，應(yīng)思索離子濃度和溶普通地，在非規(guī)范形狀下，應(yīng)思索離子濃度和溶液酸堿性對電極電勢的影響，運(yùn)用能斯特方程計算液酸堿性對電極電勢的影響，運(yùn)用能斯特方程計算 值后，再比較

24、氧化劑或復(fù)原劑的相對強(qiáng)弱。值后，再比較氧化劑或復(fù)原劑的相對強(qiáng)弱。 然而，對于簡單的電極反響，離子濃度的變化對然而，對于簡單的電極反響，離子濃度的變化對 值影響不大，因此只需兩個電對的規(guī)范電極電勢相值影響不大，因此只需兩個電對的規(guī)范電極電勢相差較大差較大0.2V，通常也可直接用，通常也可直接用 來比較。但來比較。但對于含氧酸鹽，在介質(zhì)酸性對于含氧酸鹽，在介質(zhì)酸性 H+ 濃度不為濃度不為 1 moldm-3 時必需用能斯特方程式進(jìn)展計算后再比較。時必需用能斯特方程式進(jìn)展計算后再比較。 例例4.4 以下三個電對中，在規(guī)范條件下哪個物質(zhì)是以下三個電對中，在規(guī)范條件下哪個物質(zhì)是最強(qiáng)的氧化劑？假設(shè)將酸度改

25、為在最強(qiáng)的氧化劑？假設(shè)將酸度改為在pH=5.00時的條件下，時的條件下，它們的氧化性相對強(qiáng)弱次序?qū)l(fā)生怎樣的改動？它們的氧化性相對強(qiáng)弱次序?qū)l(fā)生怎樣的改動？ 知：知： (MnO4-/Mn2+)1.507V (I2/ I-) = 0.5355 V、 (Br2/ Br -) = 1.066 V 解：在規(guī)范形狀下，可用解：在規(guī)范形狀下，可用 比較比較 (MnO4-/Mn2+) (Br2/ Br -) (I2/ I-) 上述物質(zhì)中以后才干最強(qiáng)的是上述物質(zhì)中以后才干最強(qiáng)的是MnO4- 。當(dāng)當(dāng)pH=5.00時，時， (MnO4-/Mn2+) =1.034V，那么，那么 (Br2/ Br - ) (MnO4

26、-/Mn2+) (I2/ I-) 上述物質(zhì)中氧化才干強(qiáng)弱次序?yàn)椋荷鲜鑫镔|(zhì)中氧化才干強(qiáng)弱次序?yàn)椋?Br2 MnO4- I24.3.2 氧化復(fù)原反響方向的判別氧化復(fù)原反響方向的判別 我們曾經(jīng)知道，對于恣意一個反響包括氧化復(fù)我們曾經(jīng)知道，對于恣意一個反響包括氧化復(fù)原反響可用反響的吉布斯函數(shù)變來判別反響能否自原反響可用反響的吉布斯函數(shù)變來判別反響能否自發(fā)進(jìn)展：發(fā)進(jìn)展： G 0 反響不能自發(fā)進(jìn)展反響不能自發(fā)進(jìn)展 對于氧化復(fù)原反響，還可以用電動勢對于氧化復(fù)原反響，還可以用電動勢E的正負(fù)的正負(fù)來判別反響的方向。來判別反響的方向。 G = -nFE 且且 n 0 、 F 0 可用電動勢判別氧化復(fù)原反響的方向：

27、可用電動勢判別氧化復(fù)原反響的方向： E 0 或或 (+) (-) 反響自發(fā)進(jìn)展反響自發(fā)進(jìn)展 E = 0 或或 (+) = (-) 平衡形狀平衡形狀 E 0 或或 (+) 0.2V， 可以為可以為在非規(guī)范形狀下，反響也能自發(fā)進(jìn)展。但對于含氧在非規(guī)范形狀下，反響也能自發(fā)進(jìn)展。但對于含氧酸鹽，在介質(zhì)酸性酸鹽，在介質(zhì)酸性H+濃度不為濃度不為1moldm-3 時必需用時必需用能斯特方程式進(jìn)展計算出能斯特方程式進(jìn)展計算出E值后再作判別。值后再作判別。 4.3.3 氧化復(fù)原反響進(jìn)展程度的衡量氧化復(fù)原反響進(jìn)展程度的衡量 化學(xué)反響進(jìn)展的程度普通用平衡常數(shù)化學(xué)反響進(jìn)展的程度普通用平衡常數(shù)K 來衡量。對于氧化復(fù)原反

28、響，來衡量。對于氧化復(fù)原反響，也可用規(guī)范電動勢也可用規(guī)范電動勢E 來衡量。來衡量。 把氧化復(fù)原反響的平衡常數(shù)表達(dá)式代入能斯特方程式，就可得到下式：把氧化復(fù)原反響的平衡常數(shù)表達(dá)式代入能斯特方程式，就可得到下式：05917. 0lglg05917. 0nEKKnE或即即 E 越大，氧化復(fù)原反響進(jìn)展得越徹底。越大，氧化復(fù)原反響進(jìn)展得越徹底。4.4 化學(xué)電源化學(xué)電源 利用自發(fā)的氧化復(fù)原反響將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變利用自發(fā)的氧化復(fù)原反響將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌惭b叫做化學(xué)電源。為電能的安裝叫做化學(xué)電源。常見的化學(xué)電源有：常見的化學(xué)電源有：1、酸性電池、酸性電池 1鋅錳干電池鋅錳干電池 2鉛蓄電池鉛蓄電池2、堿性

29、電池、堿性電池 1鎘鎳電池鎘鎳電池 2鋅汞電池鋅汞電池3、燃料電池、燃料電池4.6 金屬的腐蝕及其防止金屬的腐蝕及其防止 當(dāng)金屬與周圍介質(zhì)接觸時，由于發(fā)生化學(xué)作用當(dāng)金屬與周圍介質(zhì)接觸時，由于發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起的破壞叫做金屬的腐蝕?；螂娀瘜W(xué)作用而引起的破壞叫做金屬的腐蝕。 金屬的腐蝕景象非常普遍，金屬遭到腐蝕后會金屬的腐蝕景象非常普遍，金屬遭到腐蝕后會使整個的機(jī)器設(shè)備和儀器儀表不能運(yùn)用而呵斥經(jīng)濟(jì)使整個的機(jī)器設(shè)備和儀器儀表不能運(yùn)用而呵斥經(jīng)濟(jì)上的宏大損失，甚至釀成艱苦事故。因此，了解腐上的宏大損失，甚至釀成艱苦事故。因此，了解腐蝕發(fā)生的原理及防腐方法有非常重要的意義。蝕發(fā)生的原理及防腐方法有非常重要的意義。4.6.1 腐蝕的分類腐蝕的分類1、化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕 單純由化學(xué)作用