當前位置:首頁 » 歷物理化 » 電化學定義

電化學定義

發布時間: 2022-05-25 00:30:24

什麼是電化學反應

屬於電化學范疇的化學反應。
電化學是邊緣學科,是多領域的跨學科。對「電化學」,古老的定版義認為它是「研權究物質的化學性質或化學反應與電的關系的科學」。以後Bockris下了定義,認為是「研究帶電界面上所發生現象的科學」。當代電化學領域已經比Bockris定義的范圍又拓寬了許多。實際上還有學者認為電化學領域更寬。如日本的學者小澤昭彌則認為,電化學涵蓋了電子、離子和量子的流動現象的所有領域,它橫跨了理學和工學兩大方面,從而可將光化學、磁學、電子學等收入版圖之中。若從宏觀和微觀兩個角度來理解的話,可以認為,宏觀電化學是研究電子、離子和量子的流動現象的科學。微觀電化學還可以有廣義的和狹義之分,廣義的微觀電化學是「研究物質的帶電界面上所發生現象的科學」,而狹義的微觀電化學則是「研究物質的化學性質或化學反應與電的關系的科學」。

Ⅱ 幾個電化學的名詞解釋

原電池:是利用兩個電極之間金屬性的不同,產生電勢差,從而使電子的流動,產生電流.又稱非蓄電池,是電化電池的一種,其電化反應不能逆轉,即是只能將化學能轉換為電能.
電解池:藉助於電流引起氧化還原反應的裝置,也就是把電能轉變為化學能的裝置.
電池電動勢:單位正電荷從電池的負極到正極由非靜電力所作的功.
電極電位:金屬浸於電解質溶液中,顯示出電的效應,即金屬的表面與溶液間產生電位差,這種電位差稱為金屬在此溶液中的電位或電極電位.

Ⅲ 電化學方法原理和應用

電化學(Electrochemistry)是研究電和化學反應相互關系的科學,即研究兩類導體形成的帶電界面現象及其上所發生的變化的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實現(如氧通過無聲放電管轉變為臭氧),二者統稱電化學,後者為電化學的一個分支,稱放電化學。由於放電化學有了專門的名稱,因而,電化學往往專門指「電池的科學」。 電化學如今已形成了合成電化學、量子電化學、半導體電化學、有機導體電化學、光譜電化學、生物電化學等多個分支。電化學在化工、冶金、機械、電子、航空、航天、輕工、儀表、醫學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環境科學等科技領域獲得了廣泛的應用。電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。

物理化學眾多分支中,電化學是唯一以大工業為基礎的學科。其應用分為以下幾個方面:①電解工業:其中氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的;鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;②機械工業:要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整;③環境保護:用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物;④化學電源;⑤金屬防腐蝕:大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;⑥許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理;⑦應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法,已成為實驗室和工業監控不可缺少的手段。現在電化學熱點問題多,如電化學工業、電化學感測器、金屬腐蝕、生物電化學、化學電源等。

一、電化學兩種原理

原電池是將化學能轉變成電能的裝置。根據定義,普通的干電池、燃料電池等都可以稱為原電池。原電池,與蓄電池相對,又稱非蓄電池,是利用兩個電極之間金屬性的不同,產生電勢差,從而使電子流動,產生電流,是電化電池的一種,其電化反應不能逆轉,只能將化學能轉換為電能,簡單來講就是不能重新儲存電力。原電池工作原理:原電池是將一個能自發進行的氧化還原反應的氧化反應和還原反應分別在原電池的負極和正極上發生,從而在外電路中產生電流。

電解池是將電能轉化為化學能的裝置。電解是使電流通過電解質溶液(或熔融的電解質)而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。

二、電化學的發展

電學最早起源於靜電起電,1791年伽伐尼發表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的「動物電」現象,一般認為這是電化學起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎上發明了用不同的金屬片夾濕紙組成的「電堆」,即現今所謂「伏打堆」,這是化學電源的雛型。在直流電機發明以前,各種化學電源是唯一能提供恆穩電流的電源。1834年法拉第電解定律的發現為電化學奠定了定量基礎。

19世紀下半葉,赫爾姆霍茲和吉布斯的工作,賦於電池的「起電力」(今稱「電動勢」)以明確的熱力學含義;1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質濃度與電極電勢的關系,即著名的能斯脫公式;1923年德拜和休克爾提出了人們普遍接受的強電解質稀溶液靜電理論,大大促進了電化學在理論探討和實驗方法方面的發展。

20世紀40年代以後,電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用,使人們可以研究快速和復雜的電極反應,可提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科,它的發展與固體物理、催化、生命科學等學科的發展相互促進、相互滲透。

三、電化學研究內容

電池由兩個電極和電極之間的電解質構成,因而電化學的研究內容應包括兩個方面:一是電解質的研究,即電解質學,其中包括電解質的導電性質、離子的傳輸性質、參與反應離子的平衡性質等,其中電解質溶液的物理化學研究常稱作電解質溶液理論;另一方面是電極的研究,即電極學,其中包括電極的平衡性質和通電後的極化性質,也就是電極和電解質界面上的電化學行為。電解質學和電極學的研究都會涉及到化學熱力學、化學動力學和物質結構。

四、電化學分析方法

電化學分析法(electrochemical analysis)也稱電分析化學法,是基於物質在溶液中的電化學性質基礎上的一類儀器分析方法,由德國化學家C.溫克勒爾在19世紀首先引入分析領域,儀器分析法始於1922年捷克化學家 J.海洛夫斯基建立極譜法。通常將試液作為化學電池的一個組成部分,根據該電池的某種電參數(如電阻、電導、電位、電流、電量或電流-電壓曲線等)與被測物質的濃度之間存在一定的關系而進行測定的方法。

電分析化學是利用物質的電學和電化學性質進行表徵和測量的科學,它是電化學和分析化學學科的重要組成部分,與其它學科,如物理學、電子學、計算機科學、材料科學以及生物學等有著密切的關系。電分析化學已經建立了比較完整的理論體系。電分析化學既是現代分析化學的一個重要分支,又是一門表面科學,在研究表面現象和相界面過程中發揮著越來越重要的作用。

電化學分析法是應用電化學原理和技術,利用化學電池內被分析溶液的組成及含量與其電化學性質的關系而建立起來的一類分析方法,其操作方便。許多電化學分析法既可定性,又可定量;既能分析有機物,又能分析無機物,並且許多方法便於自動化,在生產等各個領域有著廣泛的應用。

Ⅳ 幾個電化學的名詞解釋,原電池,電解池,電池電動勢

想從氧化還原反應(Rection-oxidation reaction)中獲得集中的電流,就得想辦法把氧化反應和還原反應分離開來,再以恰當的方式將兩個區域相溝通。讓鋅棒和銅棒平行插入稀硫酸中,然後把電流表串聯在兩根金屬棒之間,是其中一個辦法。
這實驗發現,裝置中電流表的指針偏轉,且銅棒上有氣泡冒出;這說明,我們通過這種裝置將化學能轉化成了電能。我們將類似的裝置稱之為原電池(primary battery)。

原電池的電流會在短時間內衰減,這是由於有部分還原反應直接在負極進行,而發生了能量損耗之故。為了解決這個問題,我們可以引入鹽橋將兩個半反應進一步分離,使之不互相干擾。鹽橋(Salt bridge)是填充了瓊脂的U型玻璃管,瓊脂里浸著電解質溶液。

二次電池可以通過充電來恢復放電時消耗掉的反應物;實際上,二次電池就相當於一個電解池(electrolytic cell)。如果已做過電解水的實驗,就已經接觸過電解池了。

電解質在水溶液中會電離出陰陽離子,這些離子在外加電場的作用下會受到庫侖力(Coulomb force)的作用,從而定向移動到電極處並發生氧化還原反應。這種過程就叫做電解(electrolysis),發生或 用於進行電解反應的裝置就叫做電解池。

此外,電池的電動勢可定義為通過電池的電流趨於零時,兩極間電位差(或稱電勢差)的極限值。

Ⅳ 求高中化學 電化學部分知識點總結 謝謝

裝置特點:化學能轉化為電能。
①、兩個活潑性不同的電極;
形成條件:②、電解質溶液(一般與活潑性強的電極發生氧化還原反應);
原 ③、形成閉合迴路(或在溶液中接觸)
電 負極:用還原性較強的物質作負極,負極向外電路提供電子;發生氧化反應。
池 基本概念: 正極:用氧化性較強的物質正極,正極從外電路得到電子,發生還原反應。
原 電極反應方程式:電極反應、總反應。


氧化反應 負極 銅鋅原電池 正極 還原反應
反應原理:Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑

電解質溶液

電極反應: 負極(鋅筒)Zn-2e-=Zn2+
正極(石墨)2NH4++2e-=2NH3+H2↑
①、普通鋅——錳干電池 總反應:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑
干電池: 電解質溶液:糊狀的NH4Cl
特點:電量小,放電過程易發生氣漲和溶液
②、鹼性鋅——錳干電池 電極:負極由鋅改鋅粉(反應面積增大,放電電流增加);
電解液:由中性變為鹼性(離子導電性好)。
正極(PbO2) PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O
負極(Pb) Pb+SO42--2e-=PbSO4
鉛蓄電池:總反應:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
電解液:1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4 溶液
蓄電池 特點:電壓穩定。
Ⅰ、鎳——鎘(Ni——Cd)可充電電池;
其它蓄電池 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2
Ⅱ、銀鋅蓄電池
鋰電池
①、燃料電池與普通電池的區別
不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內,而是工作時不斷從外界輸入,同時
燃料 電極反應產物不斷排出電池。
電池 ②、原料:除氫氣和氧氣外,也可以是CH4、煤氣、燃料、空氣、氯氣等氧化劑。
負極:2H2+2OH--4e-=4H2O ;正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
③、氫氧燃料電池: 總反應:O2 +2H2 =2H2O
特點:轉化率高,持續使用,無污染。
廢舊電池的危害:舊電池中含有重金屬(Hg2+)酸鹼等物質;回收金屬,防止污染。

腐蝕概念:金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程。
概述: 腐蝕危害:
腐蝕的本質:M-ne-→Mn+(氧化反應)
分類: 化學腐蝕(金屬與接觸到的物質直接發生化學反應而引起的腐蝕)、電化腐蝕
定義:因發生原電池反應,而使金屬腐蝕的形式。
負極(Fe):Fe-2e-=Fe2+;正極(C):O2+2H2O+4e-=4OH-
電化 吸氧腐蝕: 總反應:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2
腐蝕 後繼反應:4Fe(OH)2 +O2 +2H2O =4Fe(OH)3
鋼鐵的腐蝕: 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
負極(Fe):Fe-2e-=Fe2+;
析氫腐蝕: 正極(C):2H++2e-=H2↑
總反應:Fe+2H+=Fe2++H2↑
影響腐蝕的因素:金屬本性、介質。
金屬的防護: ①、改變金屬的內部組織結構;
保護方法:②、在金屬表面覆蓋保護層;
③、電化學保護法(犧牲陽極的陰極保護法)
定義:使電流通過電解質溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應的過程。
裝置特點:電能轉化為化學能。
①、與電源本連的兩個電極;
形成條件 ②、電解質溶液(或熔化的電解質)
③、形成閉合迴路。
電極 陽極:與直流電源正極相連的叫陽極。
概念 陰極:與直流電源負極相連的叫陰極。
電極反應:
原理:誰還原性或氧化性強誰先放電(發生氧化還原反應)
離子放電順序: 陽極:陰離子還原性 S2->I->Br->Cl->OH->SO42-(含氧酸根)>F-
陰極:陽離子氧化性 Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+
電子流向 e- e-

氧化反應 陽極 陰極 還原反應
反應原理:4OH--4e-=2H2O +O2 Cu2++2e-=Cu

電解質溶液
電解結果:在兩極上有新物質生成。
總反應:2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑

粗銅板作陽極,與直流電源正極相連;
①、裝置 純銅作陰極,與直流電源負極相連;
用CuSO4 (加一定量H2SO4)作電解液。
陰極:Cu2++2e-=Cu
電解精煉銅 陽極:Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+
②、原理: Ni-2e-=Ni2+
陽極泥:含Ag、Au等貴重金屬;
電解液:溶液中CuSO4濃度基本不變
③、電解銅的特點:純度高、導電性好。
①、概念:利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。
將待鍍金屬與電源負極相連作陰極;
②、方法:鍍層金屬與電源正極相連作陽極;
電鍍: 用含鍍層金屬離子的電解質溶液配成電鍍液。
③、原理:陽極 Cu-2e-=Cu2+ ;Cu2++2e-=Cu
④、裝置:
⑤、電鍍工業:鍍件預處理→電鍍液添加劑→
裝置:(如圖)
現象 ①、陰極上有氣泡;②、陽極有刺激性氣體產,能使濕潤的澱粉KI變藍;
電解食鹽水 ③、陰極區附近溶液變紅,有鹼生成
原理: 通電前: NaCl =Na++Cl- H2O H++OH-
原理 陰極(Fe):Na+,H+移向陰極;2H++2e-=H2↑(還原反應)
通電後:陽極(C):Cl-、OH-移向陽極;2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應)
總反應:2NaCl +2H2O 2NaOH +Cl2↑+H2↑
陽極、陰極、離子交換膜、電解槽、導電銅棒等
①、組成:陽極:金屬鈦網(塗有釕氧化物);陰極:碳鋼網(塗有Ni塗層)
陽離子交換膜:只允許陽離子通過,阻止陰離子和空氣通過;
②、裝置:

離子交換膜
法制燒鹼:

Ⅵ 電化學的宏觀定義和微觀定義

觀就是肉眼能夠看到的東西、電子,微觀就是肉眼看不到的。鋅與鹽酸反應放出氫氣、質子、中子、原子,但從微觀看,再結合為氫氣分子,屬於宏觀可以看到的、原子核,是鋅原子與鹽酸電離的氫離子交換了電子、原子團等都屬於微觀粒子,生成氫原子,電解質在溶液中電離出離子也屬於微觀領域。元素是宏觀概念,原子是微觀概念,如分子

Ⅶ 電化學的定義是什麼

研究電子導電相和離子導電相之間的界面上所發生的各種界面效應,即伴有電現象發生的化學反應。

Ⅷ 談談對電化學技術的理解

電化學反應是屬於電化學范疇的化學反應。 電化學是有關電與化學變化關系的一個化學分支。電化學是邊緣學科,是多領域的跨學科。對「電化學」,古老的定義認為它是「研究物質的化學性質或化學反應與電的關系的科學」。以後Bockris下了定義,認為是「研究帶電界面上所發生現象的科學」。電化學反應過程中常伴隨著電極表面析氫、析氧和析氯的電極反應,這些析出的氣體會以氣泡形式吸附於電極表面,從而造成電極活性面積減少、電極表面電位和電流密度的微觀分布不均,產生電極極化。

Ⅸ 什麼是有機化學與電化學

什麼是有機化學與電化學
有機化學 又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科,是化學中極重要的一個分支.含碳化合物被稱為有機化合物是因為以往的化學家們認為含碳物質一定要由生物(有機體)才能製造;然而在1828年的時候,德國化學家弗里德里希·維勒,在實驗室中成功合成尿素(一種生物分子),自此以後有機化學便脫離傳統所定義的范圍,擴大為含碳物質的化學.

Ⅹ 電化學的宏觀定義

電化學的宏觀定義
在化學上,宏觀只講組成,不講個數,而微觀組成,又講個數。舉個例子,水(H2O),宏觀是講,水是由氫元素和氧元素組成的,微觀是講,一個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成的。

熱點內容
大專學歷教育 發布:2025-01-11 19:23:58 瀏覽:883
上巳節是什麼意思 發布:2025-01-11 19:02:29 瀏覽:221
白淺歷史 發布:2025-01-11 19:00:56 瀏覽:981
假期的英語 發布:2025-01-11 18:31:42 瀏覽:750
山東教育官網 發布:2025-01-11 18:24:23 瀏覽:74
什麼是酒托 發布:2025-01-11 17:10:35 瀏覽:652
班主任失落 發布:2025-01-11 11:25:41 瀏覽:733
生物檢測法 發布:2025-01-11 10:32:16 瀏覽:437
班主任鬼使群 發布:2025-01-11 09:53:08 瀏覽:46
松原特崗教師 發布:2025-01-11 09:43:09 瀏覽:234