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数显恒温金属浴分解电压和超电压

发布日期:2020-04-18 18:14  浏览次数:

 阴极:4H++4e2H2(g)(H+离子还原成H气) 2   总反应:4OH+4H+2HO+2H2(g)+O2(g) 2 可见,电解水的净过程是: 2HO2H++2OH2H2(g)+O(g) 22   2.数显恒温金属浴分解电压和超电压   (1)分解电压和析出电位   向电解池的两个电极间加上电压,通常并不能使电解顺利开始,这时通过电 解池的电流密度很小,接近于零。欲使电解开始,需要逐渐提高外加电压。当外 加电压增加到某一阈值后,电解才能正常进行。表现在通过电解池的电流密度 迅速增大。以电解池两极间的电压对流过电解池的电流密度作图(图35),可 以看出随外加电压的增加,开始电流密度很低,表明电解并未开始,当外加电压 达某一阈值(D)之后,电流密度迅速上升,曲线出现一个突跃,表明电解实际开 始。这以后可以观察到电解造成的各种变化。这样一个保证电解真正开始,并 能顺利进行下去所需的最低外加电压称为分解电压(E)。分解电压的大小, 分解 主要取决于被电


解物质的本性,也与其浓度有关。当外加于两极间的电压为分 解电压时,电解池两个电极上的电位分别称为阳极和阴极的析出电位(E)。 析出 E=(E)(E) 分解析出阳析出阴   (2)超电压与电极的极化作用 图34 电解装置示意图 V伏特计;A安培计;R可变电阻  第四节 溶液中的电化学平衡及其应用   既然电解反应是相应的原电池反应的逆 过程,在电解池的两电极上发生的电极反应, 也应是相应的原电池的电极反应的逆过程。 例如,在电解水时,阴极上发生的反应为H+ 被还原成H:2H++2eH(g)。此反应 22 的逆过程:H(g)2H++2e,正好就是 2 氢氧原电池中负极上发生的电极反应。实际 上每个指定电子对的电极反应都是一个可逆 平衡,只不过在原电池反应中和在电解反应 中,电极反应


的实际进行方向正好是相反的。 因此对于任何电解反应而言,任一指定电极图35 电解池的电压与 物质的析出电位的理论值,就应该等于相应电流密度的关系 电对电极电位E。可以根据相应的标准电极电位及电极物质的浓度,用能斯特 方程来计算。这种由理论计算得到的析出电位,称为理论析出电位,以(E) 析出,t 表示。例如,对于电解水而言,阴、阳极上的理论析出电位(即电解时H+离子和 OH离子的理论析出电位),可按相应的电极反应和能斯特方程式求出:   阳极:4OH2HO+O(g)+4e  (氧化) 22 2 (E析出,t)阳=E(O2/OH)=E砓(O2/OH)+ 0.059Vlgp(O) 44[OH]   阴极:4H++4e2H2(g)    (还原) 砓0.059V[H+]4 (E)=E(H+/H)=E(H+/H)+lg 析出,t阴222 4p(H) 2   当外加在电解池两极间的电压等于被电解物质的理论分解电压(E)时, 分解,t

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