Điện hóa học

Điện hóa họcThịVật lý hóa họcĐích nhất cá phân chi, nghiên cứu đích thịĐiện thế( tác vi nhất chủng khả trắc lượng hòa định lượng đíchThuần lượng) dữHóa học biến hóaChi gian đích quan hệ, điện thế thị mỗ chủng đặc định hóa học biến hóa đích kết quả, phản chi diệc nhiên.

Truyện thống quan niệm nhận vi điện hóa học chủ yếu nghiên cứuĐiện năngHòaHóa học năngChi gian đích tương hỗ chuyển hoán, nhưĐiện giảiHòaNguyên điện trì.Đãn điện hóa học tịnh bất cục hạn vu điện năng xuất hiện đích hóa học phản ứng, dã bao hàm kỳ thaVật lý hóa họcQuá trình, như kim chúc đích điện hóa họcHủ thực,Dĩ cập điện giải chất dung dịch trung đích kim chúcTrí hoán phản ứng.

Lịch sử

16-17 thế kỷ: Tảo kỳ tương quan nghiên cứu

Đức quốcVật lý học giaÁo thác · phùng · cách lí khắcHòa tha đíchTĩnh điện khởi điện cơ.

16 thế kỷ tiêu chí trứ đối vu điện nhận tri đích khai thủy. Tại 16 thế kỷ 50 niên đại,Anh quốcKhoa học giaUy liêm · cát nhĩ bá đặcHoa liễu 17 niên thời gian tiến hành từ học phương diện đích thí nghiệm, dã hoặc đa hoặc thiếu địa tiến hành liễu nhất ta điện học phương diện đích nghiên cứu. Cát nhĩ bá đặc do vu tại từ học phương diện đích khai sang tính nghiên cứu nhi bị xưng vi “Từ học chi phụ”, tha đích từ học nghiên cứu viĐiện từ họcĐích sản sinh hòa phát triển sang tạo liễu điều kiện.

1663 niên,Đức quốcVật lý học giaÁo thác · phùng · cách lí khắcPhát minh liễu đệ nhất đàiTĩnh điện khởi điện cơ.Giá đài cơ khí do cầu hìnhPha liTráo trung đích cự đạiLưu hoàngCầu hòa chuyển động lưu hoàng cầu dụng đích khúc trục tổ thành đích. Đương diêu động khúc trục lai chuyển động cầu thể đích thời hầu, sấn điếm dữ lưu hoàng cầu phát sinh ma sát sản sinhTĩnh điện.Giá cá cầu thể khả dĩ sách tá tịnh khả dĩ dụng tác điện học thí nghiệm đích lai nguyên.

18 thế kỷ: Điện hóa học đích đản sinh

Tại 18 thế kỷ trung diệp,Pháp quốcHóa học giaHạ nhĩ · đỗ phỉPhát hiện liễu lưỡng chủng bất đồng đích tĩnh điện, tha tương lưỡng giả phân biệt mệnh danh vi “Pha li điện” hòa “Tùng hương điện”, đồng chủng tương hỗ bài xích nhi bất đồng chủng tương hỗ hấp dẫn. Đỗ phỉ nhân thử nhận vi điện do lưỡng chủng bất đồng dịch thể tổ thành: Chính điện “vitreous” ( “Pha li” ), dĩ cập phụ điện “resinous” ( “Thụ chi” ), giá tiện thị điện đích song dịch thể lý luận, giá cá lý luận tại 18 thế kỷ vãn kỳ bịBổn kiệt minh · phú lan khắc lâmĐích đan dịch thể lý luận sở phủ định.

1781 niên, pháp quốc vật lý học giaHạ nhĩ · áo cổ tư đinh · khố luânTại thí đồ nghiên cứu do anh quốc khoa học giaƯớc sắt phu · phổ lợi tư đặc líĐề xuất đích điện hà tương xích pháp tắc đích quá trình trung phát triển liễu tĩnh điện tương hấp đích pháp tắc.

1771 niên,Ý đại lợiSinh lý học gia,Giải phẩu học giaLộ dịch cát · già phạt niPhát hiện oa thối cơ nhục tiếp xúc kim chúc đao phiến thời hầu hội phát sinh kinh luyên. Tha vu 1791 niên phát biểu liễu đề vi “Điện lưu tại cơ nhục vận động trung sở khởi đích tác dụng” ( De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius ) đích luận văn, đề xuất tại sinh vật hình thái hạ tồn tại đích “Thần kinh điện lưu vật chất”, tại hóa học phản ứng dữ điện lưu chi gian giá khởi liễu nhất tọa kiều lương.Giá thiên luận văn đích phát biểu tiêu chí trứ điện hóa học hòaĐiện sinh lý họcĐích đản sinh. Tại luận văn trung, già phạt ni nhận vi động vật thể nội trung tồn tại trứ nhất chủng dữ “Tự nhiên” hình thức ( nhưThiểm điện) hoặc “Nhân công” hình thức ( như ma sát khởi điện ) đô bất đồng đích “Động vật điện”, “Động vật điện” thông quá kim chúc tham châm lai kích hoạt thần kinh hòa hữu hạn đích cơ nhục tổ chức.

Già phạt ni đích quan điểm đắc đáo liễu đa sổ đồng sự đích nhận đồng, đãn thịMạt duy á đại họcĐích vật lý học giaÁ lịch sơn trác · phục đảTịnh bất tán thành “Sinh vật điện lưu” đích giá cá tưởng pháp, tịnh đề xuất oa thối cơ nhục tại già phạt ni thật nghiệm trung cận khởi đáo liễu liên tiếp lưỡng chủng bất đồng kim chúc ( thác bàn hòa đao phiến ) đích tác dụng.

Ý đại lợiVật lý học giaÁ lịch sơn trác · phục đảHướngNã phá luânTriển kỳ tha đích điện trì.

19 thế kỷ: Điện hóa học phát triển thành vi hóa học phân chi

1800 niên, anh quốc hóa học giaAn đông ni · tạp lai nhĩHòaUy liêm · ni khoa nhĩ sâmThông quá điện giải đích phương thức thành công tươngThủyPhân giải viKhinh khíHòaDưỡng khí.Bất cửu chi hậu, đức quốc hóa học giaƯớc hàn · lí đặcPhát hiện liễuĐiện độHiện tượng, đồng thời quan sát đáo tại điện giải quá trình trung trầm tích đích kim chúc dĩ cập sản sinh đích dưỡng khí đích lượng thủ quyết vu điện cực chi gian đích cự ly. 1801 niên, ước hàn · lí đặc quan sát đáo liễu nhiệt điện điện lưu tịnh dự trắc liễu doThác mã tư · ước hàn · tắc bối khắcSở phát hiện đíchNhiệt điện hiệu ứng.

Anh quốc hóa học giaHán phất lí · đái duyTước sĩ

Tại 19 thế kỷ sơ, anh quốc vật lý học gia, hóa học giaUy liêm · hải đức · ốc lặc tư đốnCải tiến liễuPhục đả điện đôi.Đồng thời, anh quốc hóa học giaHán phất lí · đái duyTước sĩ quan vu điện giải đích nghiên cứu đắc xuất điện giải phản ứng thị hóa học năng hòa điện năng chi gian đích tương hỗ chuyển hoán đích kết luận, tùy hậu dụng điện giải đích phương pháp đắc đáo liễuNột,GiápĐẳng kim chúc đan chất, thành vi phát hiện nguyên tố đan chất tối đa đích hóa học gia.Đan mạchKhoa học giaHán tư · áo tư đặcVu 1820 niên 4 nguyệt 21 nhật sở phát hiện đích điện lưu từ hiệu ứng bị nhận vi thị hoa thời đại đích tiến bộ, tùy hậu, pháp quốc vật lý học giaAn đức liệt - mã lệ · an bồiNgận khoái trọng hiện liễu áo tư đặc đích thí nghiệm, tịnh thả thôi đạo xuất liễu kỳ sổ học công thức, tứcAn bồi định luật.1821 niên,Đức quốcVật lý học giaThác mã tư · ước hàn · tắc bối khắcMiêu thuật liễu tại lưỡng chủng bất đồng kim chúc tiếp giới xử nhân ôn soa nhi đạo trí đích điện thế soa, tứcNhiệt điện hiệu ứng.1827 niên,Đức quốcKhoa học giaCách áo nhĩ cách · âu mỗTại trứ tác 《 trực lưu điện lộ đích sổ học nghiên cứu 》 ( Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet ) trung hoàn chỉnh xiển thuật liễu tha đích điện học lý luận, đề xuất liễu điện lộ phân tích trung điện lưu, điện áp cập điện trở chi gian đích cơ bổn quan hệ. 1832 niên,Mại khắc nhĩ · pháp lạp đệCơ vu kỳ điện hóa học thí nghiệm trung đích phát hiện xiển thuật liễuPháp lạp đệ điện giải định luật,Giá cá định luật thích dụng vu nhất thiết điện cực phản ứng đích dưỡng hóa hoàn nguyên quá trình, thị điện hóa học phản ứng trung đích cơ bổn định lượng định luật. 1836 niên,Ước hàn · phí đức lí khắc · đan ni nhĩSử dụng hi lưu toan tác điện giải dịch, giải quyết liễu điện trì cực hóa vấn đề, phát minh liễu sử dụng quá trình trung bất hội sản sinh khinh khí đíchĐan ni nhĩ điện trì.

1839 niên,Uy nhĩ sĩKhoa học giaUy liêm · la bá đặc · cách la phuChế tạo xuất liễu đệ nhất cáNhiên liêu điện trì.1846 niên, đức quốc vật lý học giaUy liêm · vi báPhát minh liễu điện công suất biểu. 1866 niên, pháp quốc nhânLôi khắc lan sĩPhát minh liễuThán tử điện trì,Giá nhất điện trì hậu lai thành vi thế giới thượng đệ nhất chủng bị quảng phiếm sử dụng đíchHóa học điện trì.

Thụy điển hóa học giaTư phàm đặc · áo cổ tư đặc · a luân ni ô tư

Thụy điểnHóa học giaTư phàm đặc · áo cổ tư đặc · a luân ni ô tưTại 1884 niên xuất bản liễu tha đích luận văn 《 điện giải chất đạo điện tính đích nghiên cứu 》 ( Recherches sur la conductibilité galvanique des électrolytes ), đề xuất liễu tha đích thượng bất hoàn thiện đích dung chất điện ly lý luận. 1887 niên, tha hoàn thiện liễu tự kỷ đích điện giải chất điện ly lý luận, tịnh đắc đáo liễu công chúng nhận khả. 1886 niên, pháp quốc nhânBảo la · ai lỗHòa mỹ quốc nhânTra nhĩ tư · hoắc nhĩPhân biệt độc lập đích nghiên cứu liễu điện giải pháp chế bị thuần lữ đích hoắc nhĩ - ai lỗ pháp. 1894 niên, đức quốc hóa học giaUy liêm · áo tư đặc ngõa nhĩ đứcHoàn thành liễu hữu cơ toan đích điện đạo suất hòa điện ly đích trọng yếu nghiên cứu. Đức quốc khoa học giaNgõa nhĩ đặc · năng tư đặcTại 1888 niên đề xuất liễu nguyên điện trì đíchĐiện động thếĐích lý luận. Tùy hậu tha đề xuất liễuNăng tư đặc phương trình.1898 niên, đức quốc hóa học giaPhất lí tì · cáp báPhát hiện điện giải trì trung âm cực điện vị quyết định hoàn nguyên sản vật đích hóa học tổ thành. Đồng niên tha giải thích liễu tiêu cơ bổn đích điện giải hoàn nguyên quá trình.

20 thế kỷ dĩ lai điện hóa học đích phát triển

1902 niên, mỹ quốc điện hóa học học hội thành lập. 1909 niên, mỹ quốc vật lý học giaLa bá đặc · mật lập cănThông quáDu tích thật nghiệmTrắc định liễu đan cáĐiện tửSở đái đíchĐiện hà lượng.1923 niên, đan mạch hóa học giaBố lãng tư đặcHòa anh quốc hóa học giaThác mã tư · lao líĐề xuất liễuToan dảm chất tử lý luận.1937 niên, thụy điển hóa học giaA nhĩ nội · đế tắc lợi ô tưChế tác liễu đệ nhất sáo tinh tế đíchĐiện vịnhTrang trí. Tha nhân đối đản bạch chất điện vịnh đích nghiên cứu hoạch đắc 1948 niênNặc bối nhĩ hóa học tưởng.1949 niên,Quốc tế điện hóa học học hộiThành lập, tha thịQuốc tế thuần túy dữ ứng dụng hóa học liên hợp hộiĐích thành viên tổ chức.

Nguyên lý

Dưỡng hóa hoàn nguyên phản ứng

Dưỡng hóa phản ứngHòaHoàn nguyên phản ứngMiêu thuật đích thị đươngNguyên tử,Ly tửHoặcPhân tửTại phát sinh điện hóa học phản ứng đích thời hầu, tự thân dưỡng hóa trạng thái đích cải biến. Nghiêm cách lai giảng, dưỡng hóa trạng thái chỉ đích tựu thị nhất chủng giả tượng đích điện hà, như quả nguyên tử dữ kỳ tha nguyên tố cấu thành đích kiện thị 100% đíchLy tử kiện,Na ma giá cá nguyên tử nhận vi hữu giá cá điện hà. Như quả nhất cá nguyên tử hoặc giả ly tử thất khứ nhất cá điện tử, na ma tựu nhận vi dưỡng hóa trạng thái đắc đáo đề thăng, đồng thời, đắc đáo phụ điện hà điện tử đích nguyên tử hoặc ly tử, tựu nhận vi dưỡng hóa trạng thái hàng đê. Dưỡng hóa phản ứng hòa hoàn nguyên phản ứng tổng thị thành đối đồng thời phát sinh, tức nhất bộ phân phát sinh dưỡng hóa phản ứng đích đồng thời lánh nhất bộ phân phát sinh trứ hoàn nguyên phản ứng. Giá chủng thành đối đồng thời phát sinh đích điện tử chuyển di quá trình xưng vi dưỡng hóa hoàn nguyên phản ứng.

Lệ như, đương nguyên tử nột dữ nguyên tử lục phát sinh phản ứng thời, nột nguyên tử đề cung xuất khứ nhất cá điện tử tạo thành dưỡng hóa trạng thái thăng cao vi +1, đồng thời lục nguyên tử đắc đáo nhất cá điện tử dưỡng hóa trạng thái bị hoàn nguyên ( hàng đê ) vi -1. Thật tế thượng, dưỡng hóa trạng thái đích chính phụ hào thông thường dã đối ứng vu ly tử sở đái điện hà đích điện lượng trị. Đái chính điện hà đích nột ly tử hòa đái phụ điện hà đích lục ly tử chi gian đích hấp dẫn lực thị tha môn khả dĩ tổ thành ly tử kiện đích nhất cá nguyên nhân.

Nguyên tử hoặc phân tử thất khứ điện tử xưng vi dưỡng hóa, na ma tương phản đích, đắc đáo điện tử tựu thị hoàn nguyên. Tòng dưỡng hóa sổ thượng khán, giản ký vi “Thăng thất dưỡng, hàng đắc hoàn”, thông quá trợ ký phù hào ngã môn khả dĩ ngận khinh tùng đích ký trụ tha môn.Đệ nhất cá phương pháp thị “Thạch du toản cơ”,Anh văn danh tự OIL RIG, biểu kỳ “Dưỡng hóa thị thất điện tử, hoàn nguyên thị đắc điện tử” ( Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain ),Đệ nhị cá phương pháp thị “Lí áo sư tử thuyết ' cấp yêm '”,Anh văn danh tự “LEO the lion says GER” ( Lose Electrons: Oxidization, Gain Electrons: Reduction ). Dĩ thượng lưỡng cá phương pháp các thủ đệ nhất cá tự mẫu tựu thị súc tả đích tổ hợp. Nhất đán phụ điện tính tương soa ngận đại đích đa cá nguyên tử chi gian cộng hưởng điện tử đích thời hầu, điện tử hội kháo cận phụ điện tính tối đại đích nguyên tử dĩ đắc đáo dưỡng hóa trạng thái.

Đương nguyên tử hoặc phân tử thất khứ điện tử đích thời hầu, ngã môn nhận vi giá thịHoàn nguyên tề.Đồng dạng, tiếp thu điện tử đích vật chất tắc xưng chi viDưỡng hóa tề.Tại phản ứng trung, dưỡng hóa tề tổng thị bị hoàn nguyên, hoàn nguyên tề tổng thị bị dưỡng hóa. Dưỡng khí tựu thị ngận thường kiến đích dưỡng hóa tề, đãn tha tịnh bất thị duy nhất đích dưỡng hóa tề. Sở dĩ, bất năng vọng văn sinh nghĩa, ngận đa đích dưỡng hóa phản ứng tịnh bất thị tất tu hữu dưỡng khí tham gia phản ứng. Thật tế thượng, hỏa diễm khả dĩ do trừ liễu dưỡng khí chi ngoại đích dưỡng hóa tề lai trợ nhiên, bỉ như,PhấtTrợ nhiên đích hỏa thường thường nan dĩ phác diệt, nhân vi phất thị bỉ dưỡng khí cụ hữu canh gia cường đích dưỡng hóa tính ( canh cao đích phụ điện tính ).

Tại hữu dưỡng khí tham dữ đích phản ứng trung, đắc đáo dưỡng nguyên tử đích nguyên tử hoặc phân tử phát sinh liễu dưỡng hóa phản ứng ( dưỡng khí tại giá cá quá trình trung bị hoàn nguyên ). TạiHữu cơ hóa hợp vậtTrung, lệ nhưĐinh hoànHoặcẤt thuần,Thất khứ khinh ý vị trứ phân tử phát sinh liễu dưỡng hóa phản ứng ( khinh bị hoàn nguyên ). Giá dạng đích phản ứng tính chất thị nhân vi khinh tại tối hậu ly khai phi kim chúc phân tử đoàn đích thời hầu thị đắc đáo điện tử. Tổng chi, thất dưỡng đắc khinh tựu thị hoàn nguyên phản ứng.

Giản dịch điện hóa học diễn kỳ thật nghiệm

Đái hữu điện vị soa đích dương cực hòa âm cực ô dung dịch tẩm nhuận hậu đích lự chỉ thượng phản ứng

Ngũ chủng dung dịch diễn kỳ đích điện hóa học phản ứng

Do điện trì sở đề cung đíchĐiện vị soaNăng sử dung dịch trung vị ô điện cực biểu diện đích ly tử do điện cực đắc đáo hoặc thất khứ điện tử, kinh do thử cải biến sử dung dịch hòa điện cực đích biểu diện sản sinh hóa học phản ứng, hữu ta phản ứng hậu đích sản vật thị nhục nhãn hiển nhi dịch kiến đích, kỳ tha giác bất minh hiển đích khả dĩ tạ doToan dảm chỉ kỳ tềĐẳng kỳ tha hóa học phẩm tác trình hiện, giản dịch đích triển kỳ phương thức thị sử dụng triêm hữu dung dịch chi lự chỉ, lợi dụng ước 9～18 phục đặc đích điện trì hòa bất đồng tài chất chi điện cực lai đạt thành.

Đồ trung sở sử dụng đích dung dịch hòa điện cực vi:

• Tả thượng:Lục hóa nộtThủy dung dịch, dương cực thiết đinh, sản sinh lục sắc á thiết ly tử${\ce {Fe^2+}}$( bộ phân bị không khí dưỡng hóa vi hồng sắc thiết ly tử${\ce {Fe^3+}}$).
• Trung thượng:Lưu tình hóa giápThủy dung dịch, dương cực thiết đinh, sản sinh huyết hồng sắc thiết ly tử${\ce {Fe^3+}}$.
• Hữu thượng:Điển hóa giápThủy dung dịch, dương cực thán bổng hoặc đồng bổng.
• Tả hạ: Lục hóa nột thủy dung dịch giaQuảng dụng chỉ kỳ tề,Âm cực thán bổng hoặc đồng bổng, dảm tính vi lam sắc.
• Hữu hạ: Lục hóa nột thủy dung dịch giaPhân hồngHoặcPhân thaiToan dảm chỉ kỳ tề, âm cực thán bổng hoặc đồng bổng, dảm tính vi hồng sắc.

Tham khảo văn hiến

Điện hóa học