Galerie de cartes mentales Résumé de l'électrochimie
Ce résumé des connaissances en conductivité et électrolyse résume et organise les points de connaissances, couvrant tous les contenus de base, ce qui est très pratique à apprendre pour tout le monde. Convient pour la révision et la prévisualisation des examens afin d'améliorer l'efficacité de l'apprentissage. Dépêchez-vous de le récupérer pour apprendre ensemble !
Modifié à 2024-11-01 10:29:13這是一篇關於把時間當作朋友的心智圖,《把時間當作朋友》是一本關於時間管理和個人成長的實用指南。作者李笑來透過豐富的故事和生動的例子,教導讀者如何克服拖延、提高效率、規劃未來等實用技巧。這本書不僅適合正在為未來奮鬥的年輕人,也適合所有希望更好地管理時間、實現個人成長的人。
This is a mind map about treating time as a friend. "Treating Time as a Friend" is a practical guide on time management and personal growth. Author Li Xiaolai teaches readers practical skills on how to overcome procrastination, improve efficiency, and plan for the future through rich stories and vivid examples. This book is not only suitable for young people who are struggling for the future, but also for everyone who wants to better manage time and achieve personal growth.
這七個習慣相輔相成,共同構成了高效能人士的核心特質。透過培養這些習慣,人們可以提升自己的領導力、溝通能力、團隊協作能力和自我管理能力,從而在工作和生活中取得更大的成功。
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Résumé de l'électrochimie
solution électrolytique
Mobilité électrique et nombre de migration des ions
Mobilité ionique (mobilité ionique) : u r=u*dE/dl L'ion hydrogène positif a la mobilité électrique la plus élevée et l'hydroxyde d'ions négatifs a la mobilité électrique la plus élevée.
Nombre de migrations t₁ t₁=I₁/I t1 t2=1
La relation entre le nombre de migrations et la mobilité électrique : t₁=u₁/u₂ u₁
Divers ions : t₁=Q₁/Q=I₁/I ∑t₁ ∑t₂=1
Détermination du nombre de migration des ions : ① Méthode Hittorf (le nombre de migration apparent ou nombre de migration Hittorf est mesuré), ② Méthode du mouvement d'interface, ③ Méthode de la force électromotrice
conductance de la solution électrolytique
Conductance : L'inverse de la résistance est la conductance R=1/G
Conductivité κ : G=κA/l A est la surface, l est la longueur Unité : S/m.
Conductivité molaire Λm : désigne la conductance d'une solution contenant 1 mole d'électrolyte lorsqu'elle est placée entre des électrodes parallèles d'une cellule de conductivité espacées d'une unité de distance Λm=κ/c Unité : S*m²/mol
Constante de cellule de conductivité Kcell : Kcell=l(longueur)/A(surface)=κ(conductivité)*R(résistance)
La relation entre conductivité et concentration
Dans une certaine plage de concentration, la conductivité d'un électrolyte fort augmente à mesure que la concentration augmente, puis diminue à mesure que la concentration augmente ; la conductivité d'un électrolyte faible ne change pas de manière significative avec la concentration, car le degré de dissociation diminue à mesure que la concentration augmente.
Image : κ-c
Conductivité molaire en fonction de la concentration
Électrolyte fort Λm = Λ∞m (1-β√c), c'est-à-dire que lorsque la concentration est extrêmement diluée (inférieure à 0,001 mol/L), le Λm de l'électrolyte fort a une relation linéaire avec √c ; une relation linéaire entre Λm et √ dans des conditions extrêmement diluées c n'est toujours pas une relation linéaire.
Image : Λm-√c
La loi du mouvement indépendant des ions et la conductivité molaire des ions
Dans une solution infiniment diluée, chaque ion se déplace indépendamment et la valeur Λ∞m de l'électrolyte peut être considérée comme la somme des conductivités molaires limites des deux ions. Électrolyte de type valence 1-1 Λ∞m=Λ∞m ( ) Λ∞m (-) ; électrolytes de différents types de valence tels que CaCl2, Λ∞m=Λ∞m (Ca2 ) 2Λ∞m (Cl-)
Comment trouver la conductivité molaire limite des électrolytes faibles : Λ∞m (HAc) = Λ∞m (HCl) Λ∞m (NaAc) - Λ∞m (NaCl)
Solution d'électrolyte fort de type 1-1 : t =Λm /Λm t∞ =Λ∞m /Λ∞m Λm=zuF (Cette formule s'applique à la fois à la conductivité molaire des ions positifs et négatifs et à la conductivité molaire ultime.
application
Tester la pureté de l'eau
Calculer le degré de dissociation et la constante de dissociation d'un électrolyte faible
Degré de dissociation α=Λm/Λ∞m Λm=α(u- u )F Λ∞m=(u- u )F
Mesurer la solubilité des sels peu solubles
κ (AgCl) = κ (solution) - κ (H₂O) Λm (AgCl) = κ (AgCl)/c (AgCl) Notez que l'unité de c trouvée ici est mol/m3, mais veuillez noter que la question nécessite mol. . /m3 ou mol/dm3 (L)
titrage conductométrique
Le tournant est le point final du titrage
Concepts de base et lois de l'électrolyse en électrochimie
Conducteur électronique : repose sur le mouvement directionnel des électrons libres pour conduire l’électricité et ne subit pas de modifications chimiques pendant le processus de conduction. Caractéristiques : À mesure que la température augmente, la résistance augmente
Conducteur ionique : conduit l'électricité en fonction du mouvement directionnel des ions (c'est-à-dire la migration directionnelle des ions). Caractéristiques : La température augmente, la résistance diminue
Loi de Faraday sur l'électrolyse : ① La quantité de substance qui subit un changement chimique sur l'électrode (c'est-à-dire à l'interface biphasée) est proportionnelle à la quantité de charge introduite ; ② Si plusieurs cellules électrolytiques sont connectées en série, après avoir passé une certaine quantité de charge, la quantité de substances chimiquement modifiées sur les électrodes de chaque cellule électrolytique sera égale.
Q=zFξ F=96500C/mol
Q=Il
Efficacité actuelle : calculée selon la loi d'électrolyse de Faraday : charge théorique requise/charge réelle consommée *100 %
Activité moyenne et facteur d'activité moyen des électrolytes
Activité : un
Molarité : m
Facteur d'activité : γ
Type de valence 1-1 : a±= (γ±)*(m±)/mΘ mΘ est l'unité de correction
Autres types de prix
force ionique
I=0,5∑ (mB) (Z²B) B : Tous les ions dans la solution ZB : La valence de l'ion (Livre 36 Exemple 8.10)
Théorie des solutions électrolytiques fortes
effet relaxant
Prenons comme exemple celui avec des ions positifs au centre et des ions négatifs en périphérie. Sous l'action d'un champ électrique externe, les ions positifs centraux se déplacent vers la cathode et l'état d'équilibre de l'atmosphère ionique périphérique est endommagé. Cependant, en raison de la force coulombienne, les ions doivent reconstruire une nouvelle atmosphère ionique, et en même temps l’atmosphère ionique d’origine doit être démantelée. Mais qu'il s'agisse d'établir une nouvelle atmosphère ionique ou de démanteler une ancienne atmosphère ionique, cela prend un certain temps. Ce temps est appelé temps de relaxation. Parce que les ions sont toujours en mouvement, la nouvelle atmosphère ionique de l'ion central n'a pas été complètement établie et l'ancienne atmosphère ionique n'a pas été complètement démantelée, ce qui forme une atmosphère ionique asymétrique. Cette atmosphère ionique asymétrique crée une résistance au mouvement de l’ion central dans le champ électrique, souvent appelée force de relaxation. Il réduit la vitesse de déplacement des ions, réduisant ainsi la conductivité molaire.
effet électrophorétique
Sous l'action d'un champ électrique externe, l'ion central et ses molécules solvatées se déplacent dans une certaine direction en même temps, tandis que l'atmosphère ionique de charges opposées se déplace dans la direction opposée avec les molécules solvatées, augmentant ainsi la viscosité et bloquant le Le mouvement des ions dans une solution est appelé effet électrophorétique. Il réduit le taux de mouvement des ions et donc la conductivité molaire.
Électrolyse et polarisation
Tension de décomposition
Un appareil qui convertit l'énergie électrique en énergie chimique est appelé cellule électrolytique.
Tension de décomposition théorique
La tension minimale qui doit être appliquée pour permettre l’électrolyse continue d’une solution électrolytique est appelée tension de décomposition théorique.
E (décomposition théorique) = E (réversible)
Tension de décomposition réelle
Tension de décomposition réelle > tension de décomposition réversible
Raison : Polarisation des électrodes
polarisation
polarisation des électrodes
Lorsqu'un courant traverse une électrode, le potentiel de l'électrode s'écarte de sa valeur réversible.
Surpotentiel/surpotentiel
La différence entre le potentiel d'électrode ψ irréversible et ψ réversible à une certaine densité de courant
Cause
polarisation de concentration
Au cours du processus d'électrolyse, cela est dû à la différence de concentration entre la concentration de la solution proche de l'électrode et la concentration de la solution en vrac (se référant à la solution éloignée de l'électrode et avec une concentration uniforme). La raison principale est que le taux de diffusion des ions n’est pas directement proportionnel à la vitesse de réaction.
polarisation résistive
polarisation électrochimique
La tension appliquée doit être supérieure à la force contre-électromotrice de la batterie
surtension électrochimique
La tension supplémentaire appliquée pour que la réaction de l'électrode se déroule sans problème est appelée surtension électrochimique.
raison
Etant donné que la réaction de l'électrode s'effectue généralement en plusieurs étapes, l'une de ces étapes peut avoir une vitesse de réaction relativement lente et nécessiter une énergie d'activation relativement élevée.
courbe de polarisation
cellule électrolytique
courbe huit inversée
Batterie primaire
Courbe huit positive
La courbe de polarisation de l'électrode négative de la batterie primaire est la courbe de polarisation de l'anode.
La surtension fait augmenter le potentiel de l'électrode anodique et diminuer le potentiel de l'électrode cathodique.
Réactions concurrentes sur les électrodes pendant l'électrolyse
Précipitation de métaux et surpotentiel d’hydrogène
Plus la cathode est négative, plus elle est stable, et plus l’anode est positive, plus elle est stable.
Séparation des ions métalliques
application
Corrosion électrochimique des métaux
Corrosion provoquée par une réaction électrochimique due à la formation de micro-batteries lorsque la surface métallique est en contact avec le milieu.
Corrosion par dégagement d'hydrogène
Corrosion absorbant l'oxygène
La corrosion par absorption d'oxygène est plus facile à réaliser que la corrosion par dégagement d'hydrogène dans des conditions acides.
Anticorrosion métal
Couche protectrice non métallique
Peinture
couche protectrice en métal
chromé
Protection électrochimique
Méthode de protection cathodique de l'anode sacrificielle
Via une alimentation externe
Ajouter une protection contre la corrosion
Ralentissez la vitesse des processus cathodiques ou anodiques, ou recouvrez la surface de l'électrode pour éviter la corrosion.
passivation du métal
source d'énergie chimique
batterie primaire
Les substances réactives contenues dans la batterie ne peuvent plus être utilisées après avoir été déchargées par une réaction électrochimique.
batterie à cellules sèches
Batterie zinc-air
batterie secondaire
Une fois la batterie déchargée, le matériau actif peut être restauré via la méthode de charge avant d'être à nouveau déchargé, et le processus de charge et de décharge peut être répété plusieurs fois dans un cycle.
Batterie au plomb
PbO₂(s) Pb(s) 2H₂SO₄(aq)=2PbSO₄(s) 2H₂O(l)
pile à combustible
Un appareil qui convertit l'énergie chimique d'un carburant directement en énergie électrique
agent dépolarisant
dépolariseur cathodique
Dépolariseur anodique