电化学原理/钟晓聪编

定价：39.00元

出版时间：2024-05

ISBN ：978-7-5024-9872-6

9787502498726

内容提要

本书共6章，主要介绍电化学热力学和动力学的基础理论。第1章为绪论，主要介绍电化学学科研究对象、发展历程和电解质溶液基础理论；第2～3章为电化学热力学内容，主要介绍电化学热力学基本概念、原理和热力学计算方法；第4～6章为电化学动力内容，主要介绍极化的概念、产生原因及电极过程主要步骤，同时介绍液相传质步骤或电子转移步骤为速度控制步骤时电极过程的动力学规律。

本书可作为高等学校化学、材料、新能源材料与器件、储能科学与工程等专业本科生和研究生教材，也可供从事电化学研究的科研人员和从事化学电源、工业电解、金属表面处理、电化学分析、腐蚀与防护等领域的技术人员参考。

目  录

1绪论1

1.1电化学研究对象1

1.2电化学在工业中的应用3

1.2.1经典应用领域4

1.2.2新型研究和应用5

1.3电化学科学的发展历史、现状与趋势5

1.3.1电化学科学发展历史5

1.3.2电化学相关产业的发展现状和瓶颈技术分析7

1.3.3电化学科学发展趋势13

1.3.4电化学学科重点发展的研究方向14

1.4电解质溶液基础理论17

1.4.1电解质溶液的电导、电导率17

1.4.2摩尔电导率19

1.4.3离子淌度22

1.4.4离子迁移数23

1.4.5活度的基本概念25

1.4.6离子活度和电解质活度26

1.4.7离子强度定律26

复习思考与练习题27

2电化学热力学29

2.1相间电位和电极电位29

2.1.1金属/金属相间电位29

2.1.2溶液/溶液相间电位30

2.1.3金属/溶液相间电位32

2.1.4电极电位35

2.1.5绝对电位和相对电位37

2.2电化学体系41

2.2.1原电池42

2.2.2电解池46

2.2.3腐蚀电池47

2.3平衡电极电位48

2.3.1电极的可逆性48

2.3.2可逆电极的电位48

2.3.3电极电位的测量50

2.3.4可逆电极类型51

2.3.5标准电极电位和标准电化序53

2.4不可逆电极56

2.4.1不可逆电极及其电位56

2.4.2不可逆电极类型58

2.4.3可逆电位与不可逆电极电位的判别59

2.4.4影响电极电位的因素59

2.5电化学热力学计算62

2.5.1可逆电池电动势的计算62

2.5.2由标准电动势求算电池反应的平衡常数64

2.5.3由电动势E及其温度系数求算反应的ΔrHm和ΔrSm64

2.5.4由电动势或平衡电位求算电解质溶液的平均活度系数66

2.5.5以电动势法求算难溶盐的活度积66

复习思考与练习题68

3电极/溶液界面的结构与性质69

3.1概述69

3.1.1研究电极/溶液界面性质的意义69

3.1.2理想极化电极70

3.2电毛细曲线71

3.2.1电毛细曲线的测定71

3.2.2电毛线曲线的微分方程73

3.2.3离子表面剩余量74

3.3双电层的微分电容76

3.3.1双电层的电容76

3.3.2微分电容曲线77

3.4双电层结构78

3.4.1电极/溶液界面的基本结构79

3.4.2斯特恩(Stern)模型81

3.4.3紧密层的结构82

3.5零电荷电位84

复习思考与练习题86

4电极过程概述88

4.1电极的极化现象89

4.1.1什么是电极的极化89

4.1.2电极极化的原因90

4.1.3极化曲线95

4.2原电池和电解池的极化图96

4.3电极过程的基本历程和速度控制步骤98

4.3.1电极过程的基本历程98

4.3.2电极过程的速度控制步骤101

4.3.3准平衡态102

4.4电极过程的动力学特征103

复习思考与练习题104

5液相传质步骤动力学105

5.1液相传质方式105

5.1.1液相传质的三种方式106

5.1.2液相传质三种方式的比较107

5.1.3液相传质三种方式的相互影响109

5.2稳态扩散过程111

5.2.1理想条件下的稳态扩散113

5.2.2真实条件下的稳态扩散过程115

5.2.3旋转圆盘电极119

5.3浓差极化的规律和浓差极化的判别方法121

5.3.1浓差极化的规律121

5.3.2浓差极化的判别方法125

5.4非稳态扩散过程126

复习思考与练习题127

6电子转移步骤动力学129

6.1电极电位对电子转移步骤反应速度的影响129

6.1.1电极电位对电子转移步骤活化能的影响129

6.1.2电极电位对电子转移步骤反应速度的影响135

6.2电子转移步骤的基本动力学参数138

6.2.1传递系数138

6.2.2交换电流密度139

6.2.3电极反应速度常数K140

6.2.4交换电流密度与电极反应的动力学特性141

6.3稳态电化学极化规律142

6.3.1电化学极化的基本实验事实143

6.3.2巴特勒-伏尔摩（Butler-Volmer）方程144

6.3.3高过电位下的电化学极化规律145

6.3.4低过电位下的电化学极化规律147

6.3.5稳态极化曲线法测量基本动力学参数148

6.4双电层结构对电化学反应速度的影响149

6.5电化学极化与浓差极化共存时的动力学规律150

6.5.1混合控制时的动力学规律150

6.5.2电化学极化规律和浓差极化规律的比较152

6.6多电子电极反应153

6.6.1两电子电极反应153

6.6.2多电子电极反应155

复习思考与练习题157

参考文献159