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1、8.4电解质的平均离子活度因子及德拜-休克尔极限公式 8.5可逆电池及其电动势的测定 8.6原电池热力学 教学主要内容及重点难点： 9.4 电解质的平均离子活度因子及德拜休克尔极限公式 1. 平均离子活度和平均离子活度因子（重点、难点） 2. 离子强度（重点） 3. 德拜休克尔极限公式 （Debye-Hckel）（难点） 9.5 可逆电池及其电动势的测定 1. 可逆电池 2 韦斯顿标准电池- 高度可逆电池 3 电池电动势的测定 9.6 原电池热力学（重点、难点） 1 由可逆电动势计算电池反应的rGm 2 由原电池电动势的温度系数计算电池反应的rSm 3. 由电池电动势及电动势的温度系数计算电池
2、反应的rHm 4. 计算原电池可逆放电时的反应热 5. 能斯特方程 8.4 电解质的平均离子活度因子及德拜 休克尔极限公式 化学势:(上册157页4.2 化学势) 溶液中组分B的偏摩尔吉布斯函数GB定义为B的化学势，用符号B表示。 def B = GB=(G/nB)T、P、nC 4.2.18.4 电解质的平均离子活度因子及德拜休 克尔极限公式 真实液态混合物中组分B的化学势可表示为： 常压下，B(溶质) =B(溶质) + RTaB（上册183页4.8.20） aB为组分B的活度，相当于组分B的有效浓度 B = aB /(bB /bB) (上册182页4.8.18) B称为溶质B的活度因子(活度
3、系数)8.4 电解质的平均离子活度因子及德拜 休克尔极限公式 二、平均离子活度和平均离子活度因子 C+A=+Cz+Az- 其中： C+A- 电解质+- 该电解质分子中阳离子的个数；z+- 阳离子的电荷数 - 该电解质分子中阴离子的个数； z- 阴离子的电荷数 整体电解质的化学势为阴、阳离子化学势的代数和： = + + - 7.4.18.4 电解质的平均离子活度因子及德拜休 克尔极限公式 以a+ 、a 、+ 、分别代表阳离子、阴离子 的活度及活度因子，则：a+ = +b+/b , a = b/b 整体电解质、阴阳离子的化学势分别为： =+RTa =+RT(b/b) 7.4.2a +=+RTa =
4、+RT(+b+/b) 7.4.2b =+RTa=+RT(b/b) 7.4.2c8.4 电解质的平均离子活度因子及德拜 休克尔极限公式 得出：a= a+a 7.4.5 平均离子活度a ： def a = (a+a)1/7.4.6 其中 = + + 7.4.7 比较7.4.6和7.4.5可以得出， a = a+a= a.7.4.88.4 电解质的平均离子活度因子及德拜休克尔极限公式=+ b =b+b 电解质的平均离子活度因子为，平均离子质量摩尔浓 度为b， 平均离子活度因子： def = (+)1/ 7.4.14 平均离子质量摩尔浓度： def b = (b+b)1/ 7.4.158.4 电解质的
5、平均离子活度因子及德拜休 克尔极限公式 a = b / 7.4.17 当b0时， 18.4 电解质的平均离子活度因子及德拜休 克尔极限公式 二、离子强度 1、稀溶液范围内， 随质量摩尔浓度降低而增加。 2、在稀溶液范围内，若质量摩尔浓度相同，相同价 型的电解质，其基本相同，不同价型的电解质， 其不同。 3.在稀溶液中影响离子平均活度因子的主要因素是 离子的浓度和价型。 （二）离子强度定义： 溶液中每种离子的质量摩尔浓度乘以该离子电荷数 的平方，所得诸项之和的一半。 公式： I = bBzB2 7.4.18 （三）在稀溶液范围内，lg 与I的平方根大体上成 线性关系，即 lg I -经验式8.4
6、 电解质的平均离子活度因子及德拜休 克尔极限公式 三、德拜(Debye)-休克尔(Hckel)极限公式 1、强电解质离子互吸理论: 内容：(1)德拜-休克尔假定强电解质完全电离，并认为库仑力是溶液中离子间的主要作用力。 2、离子氛：8.4 电解质的平均离子活度因子及德拜休 克尔极限公式 3单个离子活度因子公式、平均离子活度因子公式： 在25水溶液中: A0.509（molkg-1）-1/2 或A = 0.509mol-1/2Kg1/28.5 可逆电池及其电动势的测定1、丹聂尔（Daniel）电池 锌片插入ZnSO4水溶液为阳极；铜片插入CuSO4水溶液为阴极。电极反应：阳极：Zn=Zn2+2e
7、阴极： Cu2+2e=Cu电池反应：Zn+Cu2+=Zn2+Cu 这种把阳极和阴极分别置于不同溶液中的电池，称为双液电池。电池只有一种溶液，为单液电池。8.5 可逆电池及其电动势的测定 图示如下： ZnZnSO4 (aq) CuSO4(aq)Cu 书写规则： (1)阳极在左边；阴极在右边； (2)有相界面的用“|”表示，液相接界时用“ ”表示，加盐桥的用 “”或“|”表示。 (3)同一相中的物质用逗号隔开 8.5 可逆电池及其电动势的测定 不是任何电池都具有化学可逆8.5 可逆电池及其电动势的测定 2、韦斯顿标准电池： (1)结构装置8.5 可逆电池及其电动势的测定 （2）电池图示（符号）Cd
8、-Hg齐 WCd = 0.125CdSO48/3H2O(s)CdSO4饱和溶液Hg2SO4(s)Hg （3）电极反应 阳极： Cd(汞齐)+SO42-+8/3H2O (l) =CdSO48/3H2O(s)+2e- 阴极： Hg2SO4+2e-=2Hg(l)+SO42- （4）电池反应： Cd(汞齐)+Hg2SO4（s）+8/3H2O (l)=CdSO48/3H2O(s)+2Hg(l) 优点：电动势稳定，随温度改变很小。杂质干扰少。 用途：配合电位计测定原电池的电动势。8.5 可逆电池及其电动势的测定 二、电池电动势的测定 波根多夫（Pogendorff）对消法来测定可逆电池电动势。电势差与电阻
9、线长度成正比 8.6 ：原电池热力学、能斯特方程 二由可逆电动势计算电池反应的摩尔吉布斯函 数变 电池反应的摩尔吉布斯函变 (7.6.3) z 电池反应的电荷数； F 法拉第常数 (C/mol)； E 电池电动势； 系统对环境作功8.6 ：原电池热力学、能斯特方程 (7.6.3) 若一化学反应能自发进行，则G0，必有E0， 8.6 ：原电池热力学、能斯特方程 三、由原电池的温度系数 计算电池反应的摩尔熵变rSm 称为原电池电动势的温度系数8.6 ：原电池热力学、能斯特方程 四由电池电动势及电动势的温度系数 计算电池反应的摩尔焓变 7.6.3 7.6.4 吉布斯方程： 8.6 ：原电池热力学、能
10、斯特方程 五计算原电池可逆放电时的反应热 7.6.68.6 ：原电池热力学、能斯特方程 六、能斯特方程： aA(aA)+bB(aB)yY(aY)+zZ(aZ) 0=-aA(aA)-bB(aB)+yY(aY)+ zZ(aZ)8.6 ：原电池热力学、能斯特方程 化学反应的等温方程式（上册236页） 5.8.1 7.6.3 能斯特（Nernst）方程 8.6 ：原电池热力学、能斯特方程 1、整体电解质的活度等于平均离子活度的v次方 2、平均离子活度等于平均离子活度因子与平均离子质 量摩尔浓度的乘积 3平均离子质量摩尔浓度为 4、平均离子活度因子公式（即德拜(Debye)-休克尔 (Hckel)极限公式 5、离子强度 在25水溶液中 A0.509（molkg-1）-1/2 6、可逆电池电动势计算电池反应的摩尔吉布斯函数变的关系 式： 7、原电池电动势的温度系数与电池反应的摩尔熵变关系式： 8、原电池可逆放电时的反应热与温度系数的关系 9、能斯特方程
