應用電化學總結

基本概念1.電池電動勢：沒有電流通過外電路時電池正負兩極的電極電勢之差。2.開路電壓（OCV）：無負荷情況下的電池電壓無負荷時，電極與溶液的界面上也可能發(fā)生其它反應，達不到熱力學平衡狀態(tài)，其數值往往不同于平衡電位，一般小于平衡電位，只有可逆電池的開路電壓等于電池的電動勢。3.放電倍率：對于一個具有額定容量C的電池，按規(guī)定的小時數放點的電流。放電倍率=額定容量（A×h）/放電電流（A）4.濃差極化：因擴散速度緩慢而造成電極表面與本體溶液濃度差別而引起的極化。5.零電荷電勢：電極表面剩余電荷為零時的電位叫零電荷電位，用φZ表示。6.歐姆內阻：電池組件的離子電阻和電子電阻之和，包括電解液的歐姆內阻、電極材料的固相歐姆內阻和隔膜的電阻等。7.電池的容量（C）：在一定放電條件下，電池放電到終止電壓時所放出的電量。單位為庫侖（C)或安時（A×h）8.法拉第過程：電極/溶液界面有電荷傳遞，發(fā)生氧化或還原反應時的過程．符合法拉第定律，產生法拉第電流。9.非法拉第過程：電極/溶液界面無電荷傳遞反應，只是電極溶液界面的結構發(fā)生變化的過程。10.電遷移：在電場的作用下，帶電物質的定向移動。11.極化：電流通過電極時電極電位偏離平衡電位的現象叫做電極的極化。12.金屬共沉積：兩種或兩種以上金屬同時發(fā)生陰極還原共沉積形成合金鍍層13金屬電沉積：簡單金屬離子或絡離子通過電化學方法在國體（導體或半導體）表面上放電還原為金屬原子附著于電極表面，從而獲得一金屬層的過程。14.電流效率：制取一定量物質所需要的理論消耗電量Q與實際消耗電量Qr的比值。15.電結晶：金屬離子在電極上放電還原為吸附原子后，需要經歷由單吸附原子結合為晶體的另一過程方可形成金屬電沉積層，這種在電場作用下進行的結晶過程叫電結晶。16.時空產率：單位體積的電解槽在單位時間內所產生的產品的數量。Mol/L/h17.槽電壓V：外電源加在電解槽的兩極的電壓?；驹?.電極反應的類型？簡單電子遷移反應、金屬沉積反應、表面膜轉移反應、伴隨化學反應的電子遷移反應、多孔氣體擴散電極中氣體還原或氧化反應、氣體析出反應、腐蝕反應2.電化學體系中的電極類型？根據電極組成分為：①金屬電極②氧化還原電極③氣體電極④難溶鹽電極⑤電極⑥化學修飾電極根據不同用途：①工作電極②輔助電極③參比電極3.電化學體系的基本要素？電極、隔膜、電解質溶液4.伴隨化學反應的電子遷移反應機理？CE機理：在發(fā)生電子遷移反應之前發(fā)生了化學反應。EC機理：在電極/溶液界面發(fā)生電子遷移反應后又發(fā)生了化學反應。催化機理：“外殼層”催化：EC機理中的一種，電極和溶液之間的電子傳遞反應，通過電極表面物種氧化-還原的媒介作用，使反應在比裸電極低的超電勢下發(fā)生。E步驟C步驟ECE機理：氧化還原物種先在電極上發(fā)生電子遷移反應，接著發(fā)生化學反應，在此兩反應后又發(fā)生電子遷移反應，生成產物。5.BDM雙電層理論的要點？1)電極/溶液界面的緊密雙電層由內緊密層（內Helmholtz層，簡稱IHP）和外緊密層（外Helmholtz層，簡稱OHP）構成。2）最靠近電極表面的一層為內緊密層，由溶劑分子和特性吸附離子或分子組成。（特性吸附:在電極表面以非靜電作用力吸附離子或分子的現象，陰離子容易發(fā)生特性吸附）。大多數溶劑為強極性分子，可以在電極表面定向形成偶極層，通常第一層為水分子層。3）第二層是外緊密層，由溶劑化離子組成。（溶劑化離子與電極的相互作用僅涉及遠程靜電力，稱為非特性吸附離子）4）非特性吸附離子分布擴散于三維區(qū)間并延伸到本體溶液中。在OHP與本體之間為擴散層6.影響電極反應速度的因素？影響電極反應速度的主要變量：1.外部變量：溫度、壓力、時間2.電學變量：電勢、電流、電量3.電極變量：材料、表面積、幾何形狀、表面形態(tài)4.物質傳遞變量：模型、表面濃度、吸附5.溶液變量：電活性物質本體濃度、其他物質濃度、溶劑7.電極過程中的極化類型？當電子轉移步驟成為速度控制步驟時，相應的極化稱為電化學極化，這種情況下引起的過電位電化學過電位;當液相傳質步驟成為控制步驟時,相應的極化稱為濃度極化，相應的過電位稱為濃度過電位.當前置或者后續(xù)化學反應步驟成為控制步驟時，相應的極化成為化學極化，相應的過電位成為化學反應過電位8.反映化學電源性能的指標？化學電源的電動勢及開路電壓、工作電壓和電池的內阻、電流和反應速率、電池的容量及影響因素、電池的比能量和功率、電池的壽命、電池自放電、過充電、9.影響電池容量的放電條件？電池容量和放電條件相關，包括：放電電流、放電深度、放電形式、電池的溫度等10.堿性鋅錳原電池及鉛酸蓄電池的結構表示式、電極反應及電池反應式？堿性電解液的鋅錳電池負極反應:正極反應:電池反應: 鉛酸蓄電池 負極反應: 正極反應：電池反應： 11.簡單金屬離子還原過程過程所經歷的步驟？1)水化金屬離子由本體溶液向電極表面的液相傳質；2)電極表面的金屬離子水化數降低、重排，使離子更靠近電極表面：3)離子吸附于電極表面的活化部位，通過電極實現電荷轉移，形成吸附于電極表面的水化原子4)吸附原子失去剩余水化層進入晶格:12.電鍍溶液中光亮劑的原理？光亮劑作用機理可以表述為：第一種機理假設光亮劑在鍍件表面上形成了幾乎完整的吸附單層，吸附層上存在連續(xù)形成與消失的微孔，而金屬只在微孔處進行沉積。由于這些微孔是無序分布的，固金屬沉積是完全均勻的，不會導致小晶面的形成。與此同時，借助幾何平整作用，原先存在的小晶面逐漸被消除。最終得到光亮的鍍層。第二種機理假設光亮劑分子能優(yōu)先吸附在金屬電結晶生成較快的晶面上，且能對電沉積起阻化作用，因而導致鍍件表面不同位置的生長速度趨于一致，加上幾何平整作用，終于得到光亮的鍍層。13.電鍍的工藝流程？電鍍生產工藝流程包括鍍前處理、電鍍和鍍后處理三大步。14.電鍍的工藝類型？電鍍分為：單金屬電鍍、合金電鍍、復合電鍍、熔鹽電鍍等幾種類型15.氯堿工業(yè)中的生產方法類型？隔膜槽、汞槽和離子膜槽三種電解方法16.氯堿工業(yè)中隔膜槽法的生產原理？電解原理陽極反應陰極反應理論分解電壓為電解NaCl總反應17.過硫酸鉀法電解生產過氧化氫的工藝流程？（書175）＋循環(huán)使用水解18.金屬的電化學防腐方法。金屬鍍層、陽極保護、陰極保護、緩蝕劑保護19.陰極保護防腐原理。陰極保護是金屬體陰極極化以保護其在電解質中免遭腐蝕的方法。若陰極電勢足夠負，金屬就可以不氧化（溶解），即達到完全的保護。陰極極化可用兩種辦法實現：（1）外加電流法：在電解質中加入輔助電極，連接外電源正極，而將需要保