电化学复习
电化学复习第一章绪论电分析化学是利用物质的电学和电化学性质进行表征和测量的科学,它是电化学和分析化学学科的重要组成部分,与其它学科,如物理学、电子学、计算机科学、材料科学以及生物学等有着密切的关系。电分析化学的研究领域包括成分和形态分析,动力学和机理分析,表面和界面分析等方面的内容。在化学成分分析中,电分析化学方法是一种公认的快速、灵敏、准确的微量和痕量分析方法。电分析化学的理论基础:电位分析法的定量关系式是能斯特方程;现代极谱和伏安法的理论是建立在扩散电流理论基础上。菲可(Fick第一定律:描述电活性物资向电极表面扩散传质的流量方程菲可(Fick第二定律:描述电解过程中电活性物质的浓度随离开电极表面的距离x和时间t变化的微分方程式第二章扩散电流理论与极谱分析电极反应速度:单位面积上单位时间内发生反应的物质的摩尔数?=i/nFA=j/nF影响反应速度的因素:1.传质速度.2.在电极表面进行的电子交换反应的性质.3.电极反应是否耦合均相化学反应.4.其它表面反应,如吸附,解吸或表面膜的形成等极化:电流通过电极/溶液界面时,电极电位偏离平衡电位的现象极化分为:浓差极化,电化学极化:211362液相传质包括:对流、扩散和电迁移d(平根据传质流量方程推导极谱分析中Ilkovi?方程式可逆电极反应:电子交换反应的速率比扩散速率在所有电极电位值时都大的多,这时在波上升部分,扩散速率依然是决定因素.电流受扩散速度控制准可逆电极反应:电子交换反应较慢,电流受扩散和电极反应速度控制.完全不可逆电极反应:电子交换反应非常慢,电流受电极反应速度控制.会推导可逆极谱波方程式由对数分析曲线可以得到那些结论?金属离子形成络合物后,半波电位负移:第三章非扩散电流极谱理论1c1scx电流与电位的一般表示式子:22o1.k越大,反应速度越快,反之,反应速度越慢2.E越负(或正,反应速度kf越快(或kb越快
Butler-Volmer方程(步特勒尔-伏尔默方程:交换电流越小,动力学越迟钝,欲得到某电流值,所需过电位越大Tafel方程式:η=a+blgi该方程在电荷转移为控制步骤时成立。其前提是不存在传质过程的影响.实际上是表征完全不可逆过程第五章暂态分析技术稳态、暂态、平衡态的区别?稳态的电流全部是由于电极反应所产生的,它代表着电极反应进行的净速率暂态电流包括法拉第电流和非法拉第电流暂态分析技术:主要用于研究电极过程动力学和电极反应机理.常用的方法:计时分析法线性扫描伏安法循环伏安法交流技术等.1.线性扫描伏安法:基本原理,电流方程式?加一快速线性变化电压于电化学池,或工作电极电位随外加电压快速线性变化,纪录i-E曲线的方法------LSV工作电极电位变化很快,E(t=Ei-νt对可逆电极反应,O+ne=R当电极电位线性变化时,尽管电压变化速度快,但电极反应速度也很快,体系能迅速建立平衡,电极表面氧化态和还原态的浓度比遵循Nernst