1、 物理化學物理化學() PHYSICAL CHEMISTRY (12) (12)2 . 三級反應 2NO + O2 N2O4 的速率為： ONOON 2242kdtd在25oC時，k=7.110-3 m6 mol-2 s-1。今以空氣通過一熱室再立即冷卻到25oC, 101.325 kPa,則其中含有 1%（體積百分數）的NO和20%的O2。如果使此NO的90% 變成 N2O4，需要多長時間？三、例題 1. 習題53. 平行反應Ak1, E1K2 , E2BC反應的總的活化能為E，試證明： 212211kkEkEkE 4. 反應A(g) + 2B(g) = 1/2C(g) + D(g)在一密閉

2、容器中進行,假設速率方程式的形式為r=kpAapBb,實驗發現(1)當反應物的起始分壓分別為pA0=26.664kPa, pB0=106.66kPa時,反應中lnpA隨時間變化率與pA無關,(2)當反應物的起始分壓分別為pA0=53.328kPa, pB0=106.66kPa時,反應r/pA2為常數,并測的該常數在500K和510K時分別為1.97410-3和3.94810-3(kPa.min)-1,試確定:(a) 速率方程式中的a、b和500K的k；(b) 反應的活化能5.習題45電 化 學一、什麼是電化學一、什麼是電化學 電化學是研究化學能和電能之間相互轉化規律的科學。 主要研究電子導體-

3、 離子導體、離子導體- 離子導體的界面現象(帶電界面現象）、結構和化學過程以及與此相關現象的科學。 電化學是多學科交叉、具有重要應用背景和前景的科學，在支撐文明社會的自然科學以及能源、材料、生命、環境和信息等科學中都占有重要的地位。二、電化學的研究內容二、電化學的研究內容1、電解質溶液理論2、電化學平衡3、電極動力學4、應用電化學二、電化學的發展史二、電化學的發展史1600 Gilbert（英） 發現摩擦生電1791 Galvani （意大利） 發現生物電現象1799 Volta （意大利） 發明電池1800 Nicholson - Carlisle（英） 電解水1807 Davy（英） 電解

4、制堿金屬 1833 Faraday(英） 電解定律1839 Grove 氫氧燃料電池1900 Nernst（德） Nernst方程1884 Arrhenius(瑞典） 電離學說1923 Debey(荷蘭） - Huckel(德） 離子互吸理論1879 Helmholtz (德 ) 雙電層理論 1905 Tafel(德） Tafel方程二、當前電化學研究的前沿領域二、當前電化學研究的前沿領域1、界面電化學界面電化學（電化學界面微觀結構、電化 學界面吸附、電化學界面動力學） 2、電催化與電合成電催化與電合成3、光電化學光電化學4、生物電化學生物電化學（生物膜的界面結構和界面電 位、生物分子電化學、

5、生物電催化、生物 技術中的電化學技術）5、新型化學電源新型化學電源 第九章第九章 電解質溶液電解質溶液 Chapter 9 Electrolyte Solution7.1 電化學的基本概念和Faraday定律1、基本概念、基本概念 (Basic Concepts)(1) 電池和電解池 ( Primary cell and electrolyte cell)(2) Conducting mechanism of electrolytes 離子的定向遷移和電極反應同時進行(3) Names of electrodes正極(positive electrode)負極(negative electro

6、de) 陽極 (anode) 陰極（cathode)2、Faradays Law of electrolysis 電解是將電能轉化為化學能的過程NaCl + 2 H2ONaOH + 1/2 H2 + 1/2 Cl2Gm（298K）= 422.18 kJ.mol-1-we Gm 電解反應才能進行We = Q UQ : 電量 U : 電壓Q = ?Faraday (1833) 發現Q = K nn: 電解產物的物質的量Ag+ + e- AgZn2+ + 2 e- ZnAl3+ + 3 e- AlK=zeLe : Elementary charge （e = 1.0622 10-19 C)L : A

7、vogardro constantz: Charge number of electrode (cell) reactionFaraday constantF = eL = 9.64868 104 C.mol-1 96500 C.mol-1Q = zFn 理論實際實際理論電流效率nnQQ 9.2 離子的電遷移率和遷移數離子的電遷移率和遷移數 （Electric mobility and transport number of an ion)1、離子的電遷移、離子的電遷移 (Electric migration of ions)+ + + + + + + + + + + + + + +- - -

8、 - - - - - - - - - - - -（+） （-） + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - -電解 HCl Q = 4Fv+ = v-v+ = 3 v-(+) Cl- 1/2Cl2+e-(-) H+ + e- 1/2 H2 )I ( iiIQQ總總 1vvIIQQ電解后，兩個電極區的濃度可能發生變化，但仍保持電中性。結論2、離子的電遷移率、離子的電遷移率 ( Electric mobility of ions) 影響離子遷移影響離子遷移速率的因素速率的因

9、素離子本身的性質（大小、電荷數、水合程度）環境因素溶劑性質（粘度、介電常數）電場強度濃度溫度Define： dldUvEvuBBBvB : The velocity of migration of ion BE : Strength electric fielduB : Mobility of ion BcB0, uB為極大值，稱為離子的極限電遷移率， (Limiting mobility)或無限稀釋電遷移率(Mobility at infinite dilution)3、離子的遷移數、離子的遷移數 (Transport number of an ion)Definition ： BBBBBI

10、IQQttB: Transport number of ion B uutt 1 Bt Measurement of transport number Hittorf method Moving boundary methodKCl solutionCdCl2 solution-+9.3 電解質溶液的電導電解質溶液的電導 (Conductance of electrolyte solution)1、Definitions（1）電導（conductance) 1 UIRG單位：S （西門子）（2）電導率（conductivity) AlG單位：Sm-1（3）摩爾電導率（Molar conductivity) BmcPhysical significance：)( AlnAlGBm 2BnlG當 l = 1m , nB=1 mol , G = m單位：Sm2mol-1 將含有1 mol電解質的溶液置于相距為1 m的兩平行電極之間，其電導即為該電解質溶液的摩爾電導率。nB= 1mol1 m說明： 一般情況下，取正、負離子各含1 mol 元 電荷作為電解質的物質的量的基本單元。例如： )AlCl31( , )CaCl21( , NaCl)( 3m2mm電解質的導電能力離子數目離子價數離子的遷移速率（uB)溶液中離子的總電荷數對強電解質和無限稀釋的弱電解質（全部電離）