1、第5章 电化学与金属腐蚀 5.1原电池 一、组成和反应 1.化学能转化为电 能的装置 1 n能自发进行的反应才具有能量，即G Cl2 Fe3+ I2 Cu2+ Sn4+ Zn2+ 还原能力：Mn2+ Cl- Fe2+ I- Cu Sn2+ 0 ， 这样 rG-nFE Cl2/Cl-=1.36 反应可自发 20 标态下：2Fe3+2I2Fe2+I2 自发否 ？ Fe3/Fe2 I2 /I Fe3+可以氧化 I。 已知: I2 /I= 0.54 V, Fe3/Fe2= 0.77 V 在上述体系中加入KCN，使cCN-=1.0 K稳Fe(CN)63= 1.01042 , K稳Fe(CN)64= 1.
2、01035 此时反应能否自发？ 此时cFe3+= cFe2+=1/K稳II 21 氧化剂的 Fe3/Fe2 Fe3/Fe2+0.0592lg 0.77+0.0592lg 0.77+0.0592(-7) 0.36 V 还原剂I2/I- I2 /I - 0.54 Fe3/Fe2+ 此时Fe3+不能氧化I K稳Fe(CN)63= 1.01042 , K稳Fe(CN)64= 1.01035 22 三、反应程度K的求法 rG RTlnK rG nFE RTlnK nFE 2.303 RTlgK nFE 298K时 lgK 公式 23 例：求反应2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+平衡常数 解：
3、根据反应设计电池如下： (-) CuCu2+Fe3+ ，Fe2+Pt (+) E = 正极负极 Fe3+/Fe2+ Cu2+/Cu 0.7710.3410.430V lgK =n E/0.0592 =20.430/0.0592=14.55 K 3.61014 24 例： 求溶度积 Ksp 如：AgCl Ag Cl 解：据反应设计电池 (-) Ag Ag Cl AgClAg (+) E = 正极负极AgCl /Ag Ag/Ag =0.2220.7990.577 K n E/0.05919.78 Ksp K 1.710-10 25 四、元素电位图 A Cu2+ 0.152 Cu+ 0.521 Cu
4、 0.34 B Cu(OH)2 -0.08 Cu2O -0.358 Cu A MnO4-_0.56_MnO42-_2.26_MnO2 _0.95_Mn3+_1.51_Mn2+ -1.18_M (不稳定) （不稳定） _1.51_ 26 4.4 化学电源 一、一次电池 1.锌锰电池 (-) ZnZnCl2 ,NH4ClMn2O3 MnO2Ag (+) 2.锌汞电池 (-) ZnZnO ,KOHHgO HgC (+) 27 二、二次电池 1.铅蓄电池 (-) PbPbSO4 ,H2SO4(1.251.30gcm-3) PbO2 (+) 2.铬镍电池 (-) CdCd(OH)2, KOH(1.191.21gcm-3), Ni(OH)2 NiO(OH) C(+) 三、燃料电池连续的电池 (-) CH2(p)| KOH(aq)O2C(+) 电池反应：2H2(g)+O2 (g) 2H2O (l) 28 4.5 电解 电解 电镀 4.6 金属的腐蚀及防护 腐蚀 阴极保护法 29
