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物理化学
1.11.14.1 一、电解与分解电压(Electrolysis and Decomposition Voltage)
一、电解与分解电压(Electrolysis and Decomposition Voltage)

使用Pt电极电解H2O,加入中性盐用来导电,实验装置如图7—29所示。逐渐增加外加电压,由安培计G和伏特计V分别测定线路中的电流强度I和电压E,画出I-E曲线,如图7—30所示。

图7—29 分解电压的测定

图7—30 测定分解电压时的电流—电压曲线

理论分解电压:使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必须外加的最小电压,在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势:

显然分解电压的数值会随着通入电流强度的增加而增加。

表7—6中列出298K时,几种电解质溶液的分解电压(铂电极)。表中前几个数据表明,用平滑铂片作电极时,无论是电解酸或碱溶液,其分解电压都很接近,这是因为它们在电解时,阴极上析出氢气,阳极上析出氧气,故实质上都是水的电解。表中的E(理论或可逆)是形成反电动势的那个电池的可逆电动势,可由Nernst公式进行计算。理论上,若电解过程是在可逆条件下进行的,则只要外加电压等于这个反向电动势就可以发生,这个反向电动势称为理论分解电压。但实际电解时,由于在不可逆条件下进行,电极电势偏离了平衡值,因此在实际情况下分解电压大大超过理论分解电压,超出的部分是电解极化造成的。

表7—6 298K时,几种电解质溶液的分解电压(铂电极)