電化學(xué)基礎(chǔ)？電化學(xué)基礎(chǔ)一、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理1. 兩類(lèi)導(dǎo)體區(qū)別 金屬導(dǎo)體：內(nèi)部存在大量自由電子，通過(guò)電子的定向移動(dòng)導(dǎo)電。電解質(zhì)溶液：內(nèi)部存在正負(fù)離子，通過(guò)離子的定向移動(dòng)導(dǎo)電。2. 電解池與原電池 電解池：把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置，利用電能使△rGm＞0的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，那么，電化學(xué)基礎(chǔ)？一起來(lái)了解一下吧。
高中化學(xué)電化學(xué)部分學(xué)習(xí)指南
高中化學(xué)中的電化學(xué)是一個(gè)既重要又復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)，但只要掌握了正確的學(xué)習(xí)方法，就能輕松攻克這一難關(guān)。以下是一份詳細(xì)的學(xué)習(xí)指南，幫助大家系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電化學(xué)部分。
一、原電池1. 原電池工作原理
工作原理示意圖：以銅鋅原電池為例（見(jiàn)下圖）。
原電池電極的判斷：根據(jù)金屬活動(dòng)性和電極反應(yīng)判斷正負(fù)極（見(jiàn)下圖）。
負(fù)極：在原電池反應(yīng)中，活潑金屬一般作負(fù)極，但需注意“活潑”是相對(duì)活潑而非絕對(duì)活潑。在某些特殊條件下，如冷的濃硝酸作電解質(zhì)溶液時(shí)，金屬鐵或鋁會(huì)鈍化，此時(shí)金屬活動(dòng)性弱的銅會(huì)作負(fù)極。
原電池的設(shè)計(jì)：能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池。設(shè)計(jì)時(shí)需注意負(fù)極是還原性較強(qiáng)的物質(zhì)，正極是活動(dòng)性較差的金屬或能導(dǎo)電的非金屬，電解質(zhì)溶液應(yīng)使兩電極浸入其中，陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極。
2. 原電池原理的應(yīng)用
加快氧化還原反應(yīng)的速率：如鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液，能使產(chǎn)生H2的速率加快。
電極是與電解質(zhì)溶液或電解質(zhì)接觸的電子導(dǎo)體或半導(dǎo)體，是電化學(xué)體系的組成部分。電化學(xué)體系借助電極實(shí)現(xiàn)電能的輸入或輸出，電極是電極反應(yīng)的場(chǎng)所。
在一般電化學(xué)體系中，有三種關(guān)鍵的電極類(lèi)型：工作電極、對(duì)電極和參比電極。
工作電極（WE），也稱(chēng)為研究電極，是指所研究的反應(yīng)在該電極上發(fā)生。常見(jiàn)的工作電極有光電極，可以是固體，如鉑、金、銀、鉛、導(dǎo)電玻璃等，也可為液體。工作電極通常通過(guò)電極夾固定，如鉑電極夾和玻碳電極。
對(duì)電極（CE），也稱(chēng)為輔助電極，與工作電極形成回路，確保工作電極上的電流通暢，保證反應(yīng)在工作電極上進(jìn)行。對(duì)電極通常具有較大的表面積，較低的電阻，并且不易極化。常用對(duì)電極有鉑電極或石墨棒電極。
參比電極（RE）是指一個(gè)已知電勢(shì)、接近理想不極化的電極。參比電極上基本沒(méi)有電流通過(guò)，用于測(cè)定工作電極相對(duì)于參比電極的電極電勢(shì)。選擇不同的參比電極取決于電解質(zhì)溶液體系。常用的參比電極有Ag/AgCl電極、飽和甘汞電極、汞氧化汞電極和硫酸亞汞電極等。
工作電極是發(fā)生所研究反應(yīng)的電極，對(duì)電極是與工作電極形成回路的輔助電極，參比電極是用于測(cè)定工作電極電勢(shì)的已知電勢(shì)電極。以下是三者的具體介紹及區(qū)別：
工作電極： 也稱(chēng)為研究電極，是電化學(xué)體系中發(fā)生所研究反應(yīng)的電極。 可以是固體或液體。 通常通過(guò)電極夾固定，如鉑電極夾和玻碳電極。
對(duì)電極： 也稱(chēng)為輔助電極，與工作電極形成回路，確保工作電極上的電流通暢。 通常具有較大的表面積和較低的電阻，不易極化。 常用材料包括鉑電極或石墨棒電極。
參比電極： 是一個(gè)已知電勢(shì)、接近理想不極化的電極。 在電化學(xué)體系中，參比電極上基本沒(méi)有電流通過(guò)，主要用于測(cè)定工作電極相對(duì)于參比電極的電極電勢(shì)。 選擇不同的參比電極取決于電解質(zhì)溶液體系，常用的有Ag/AgCl電極、飽和甘汞電極、汞氧化汞電極和硫酸亞汞電極等。
區(qū)別： 功能不同：工作電極是發(fā)生反應(yīng)的電極，對(duì)電極是輔助電極，確保電流通暢，參比電極則用于測(cè)定工作電極的電勢(shì)。 材料選擇不同：工作電極的材料根據(jù)所研究的反應(yīng)選擇，對(duì)電極通常選擇表面積大、電阻低的材料，參比電極則選擇已知電勢(shì)且不易極化的材料。
電化學(xué)基礎(chǔ)一、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理
1. 兩類(lèi)導(dǎo)體區(qū)別
金屬導(dǎo)體：內(nèi)部存在大量自由電子，通過(guò)電子的定向移動(dòng)導(dǎo)電。
電解質(zhì)溶液：內(nèi)部存在正負(fù)離子，通過(guò)離子的定向移動(dòng)導(dǎo)電。
2. 電解池與原電池
電解池：把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置，利用電能使△rGm＞0的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。
原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，利用△rGm＜0的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。
共同特點(diǎn)：
當(dāng)外電路接通時(shí)，在電極與溶液的界面上有電子得失的反應(yīng)發(fā)生，溶液內(nèi)部有離子做定向遷移運(yùn)動(dòng)。
不同之處：
電子流動(dòng)方向：原電池中電子從陽(yáng)極到陰極，電流從陰極到陽(yáng)極；電解池中電子從外電源負(fù)極到電解池陰極，電流從外電源正極到電解池陽(yáng)極。
電勢(shì)高低：原電池中陰極電勢(shì)高，陽(yáng)極電勢(shì)低；電解池中陽(yáng)極電勢(shì)高，陰極電勢(shì)低。
離子運(yùn)動(dòng)：在溶液內(nèi)部，陽(yáng)離子總是向陰極運(yùn)動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)。
在電化學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的系列回顧中，我們已經(jīng)探討了參比電極校正的重要性，這對(duì)于比較不同電化學(xué)體系至關(guān)重要。本文將聚焦于NHE，RHE和SHE這三個(gè)氫標(biāo)電極的特性和應(yīng)用。
理想的參比電極應(yīng)具備非極化特性，即使在電流變化時(shí)也能保持電勢(shì)穩(wěn)定。氫電極，以其簡(jiǎn)單而廣泛的適用性，常常作為電位基準(zhǔn)。NHE，全稱(chēng)為Normal Hydrogen Electrode，是早期的標(biāo)準(zhǔn)，它由鉑黑電極在1M濃度強(qiáng)酸中與飽和氫氣共存，其電極電勢(shì)在pH=0時(shí)達(dá)到理論零點(diǎn)，即SHE（標(biāo)準(zhǔn)氫電極）。
SHE在理想條件下，其電位在常溫常壓下為零。然而，實(shí)際應(yīng)用中更常見(jiàn)的是一種相對(duì)的氫電極，稱(chēng)為RHE（Relative Hydrogen Electrode）。RHE使用與測(cè)試溶液相同pH值的電解液，這使得實(shí)驗(yàn)更易于處理，因?yàn)楣ぷ麟姌O和參比電極的電解液環(huán)境相同，消除了液間電勢(shì)差的影響。
RHE的電極電勢(shì)與溶液的pH直接相關(guān)，根據(jù)能斯特方程，其電勢(shì)在常溫常壓下等于-0.0591pH。通過(guò)理解并掌握NHE、RHE和SHE，我們可以更準(zhǔn)確地進(jìn)行電化學(xué)系統(tǒng)的研究和測(cè)量。
以上就是電化學(xué)基礎(chǔ)的全部?jī)?nèi)容，若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式，可先寫(xiě)出較易書(shū)寫(xiě)的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫(xiě)出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫(xiě)出的另一極的電極反應(yīng)式。二、電解池1. 電解和電解池 使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。內(nèi)容來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。
