Điện hóa học

Điện hóa họcLàHoá học vật lýMột cái chi nhánh, nghiên cứu chính làĐiện thế( làm một loại nhưng đo lường cùng định lượngThuần lượng) cùngSự thay đổi hoá họcChi gian quan hệ, điện thế là nào đó riêng sự thay đổi hoá học kết quả, phản chi cũng thế.

Truyền thống quan niệm cho rằng điện hóa học chủ yếu nghiên cứuĐiện năngCùngNăng lượng hoá họcChi gian lẫn nhau thay đổi, nhưĐiện giảiCùngNguyên pin.Nhưng điện hóa học cũng không cực hạn với điện năng xuất hiện phản ứng hoá học, cũng bao hàm cái khácHoá học vật lýQuá trình, như kim loại điện hóa họcĂn mòn,Cùng với chất điện phân dung dịch trung kim loạiĐổi thành phản ứng.

Lịch sử

16-17 thế kỷ: Lúc đầu tương quan nghiên cứu

Nước ĐứcVật lý học giaÁo thác · von · cách khắcCùng hắnTĩnh điện khởi điện cơ.

16 thế kỷ tiêu chí đối với điện nhận tri bắt đầu. Ở 16 thế kỷ 50 niên đại,Anh quốcNhà khoa họcWilliam · Jill bá đặcHoa 17 năm thời gian tiến hành từ học phương diện thí nghiệm, cũng hoặc nhiều hoặc ít mà tiến hành rồi một ít điện học phương diện nghiên cứu. Jill bá đặc bởi vì ở từ học phương diện khai sáng tính nghiên cứu mà được xưng là “Từ học chi phụ”, hắn từ học nghiên cứu vìĐiện từ họcSinh ra cùng phát triển sáng tạo điều kiện.

1663 năm,Nước ĐứcVật lý học giaÁo thác · von · cách khắcPhát minh đệ nhất đàiTĩnh điện khởi điện cơ.Cái máy này từ cầu hìnhPha lêTráo trung thật lớnLưu huỳnhCầu cùng chuyển động lưu huỳnh cầu dùng trục cong tạo thành. Đương lay động trục cong tới chuyển động hình cầu thời điểm, sấn lót cùng lưu huỳnh cầu phát sinh cọ xát sinh raTĩnh điện.Cái này hình cầu có thể tháo dỡ cũng có thể dùng làm điện học thí nghiệm nơi phát ra.

18 thế kỷ: Điện hóa học ra đời

Ở 18 thế kỷ trung kỳ,Nước PhápNhà hóa họcHạ ngươi · đỗ phỉPhát hiện hai loại bất đồng tĩnh điện, hắn đem hai người phân biệt mệnh danh là “Pha lê điện” cùng “Tùng hương điện”, cùng loại lẫn nhau bài xích mà bất đồng loại lẫn nhau hấp dẫn. Đỗ phỉ bởi vậy cho rằng điện từ hai loại bất đồng chất lỏng tạo thành: Điện dương “vitreous” ( “Pha lê” ), cùng với điện âm “resinous” ( “Nhựa cây” ), này đó là điện song chất lỏng lý luận, cái này lý luận ở 18 thế kỷ thời kì cuối bịBenjamin · FranklinĐơn chất lỏng lý luận sở phủ định.

1781 năm, nước Pháp vật lý học giaHạ ngươi · Augustine · CoulomỞ ý đồ nghiên cứu từ Anh quốc nhà khoa họcJoseph · PriestĐưa ra điện tích tương mắng pháp tắc trong quá trình phát triển tĩnh điện tương hút pháp tắc.

1771 năm,ItalySinh lý học giả,Giải phẫu học giaLouis cát · già phạt niPhát hiện ếch chân cơ bắp tiếp xúc kim loại lưỡi dao thời điểm sẽ phát sinh co rút. Hắn với 1791 năm phát biểu đề vì “Điện lưu ở cơ bắp vận động trung sở khởi tác dụng” ( De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius ) luận văn, đưa ra ở sinh vật hình thái còn dư ở “Thần kinh điện lưu vật chất”, ở phản ứng hoá học cùng điện lưu chi gian giá nổi lên một tòa nhịp cầu.Này thiên luận văn phát biểu tiêu chí điện hóa học cùngĐiện sinh lý họcRa đời. Ở luận văn trung, già phạt ni cho rằng động vật trong cơ thể trung tồn tại một loại cùng “Tự nhiên” hình thức ( nhưTia chớp) hoặc “Nhân công” hình thức ( như cọ xát khởi điện ) đều bất đồng “Động vật điện”, “Động vật điện” thông qua kim loại thăm châm tới kích hoạt thần kinh cùng hữu hạn cơ bắp tổ chức.

Già phạt ni quan điểm được đến đa số đồng sự nhận đồng, nhưng làKhăn duy á đại họcVật lý học giaÁ lịch sơn trác · phục đánhCũng không tán thành “Dòng điện sinh vật” cái này ý tưởng, cũng đưa ra ếch chân cơ bắp ở già phạt ni thực nghiệm trung chỉ khởi tới rồi liên tiếp hai loại bất đồng kim loại ( khay cùng lưỡi dao ) tác dụng.

ItalyVật lý học giaÁ lịch sơn trác · phục đánhHướngNapoleonTriển lãm hắn pin.

19 thế kỷ: Điện hóa học phát triển trở thành vì hóa học chi nhánh

1800 năm, Anh quốc nhà hóa họcAntony · CarlisleCùngWilliam · NicholsonThông qua điện giải phương thức thành công đemThủyPhân giải vìHydroCùngDưỡng khí.Không lâu lúc sau, nước Đức nhà hóa họcJohan · đặcPhát hiệnMạ điệnHiện tượng, đồng thời quan sát đến ở điện giải trong quá trình trầm tích kim loại cùng với sinh ra dưỡng khí lượng quyết định bởi với điện cực chi gian khoảng cách. 1801 năm, Johan · đặc quan sát tới rồi nhiệt điện điện lưu cũng đoán trước từThomas · Johan · tắc BakerSở phát hiệnHiệu ứng nhiệt điện.

Anh quốc nhà hóa họcHán phất · mang duyTước sĩ

Ở 19 thế kỷ sơ, Anh quốc vật lý học gia, nhà hóa họcWilliam · hải đức · ốc lặc tư đốnCải tiếnPhục đánh điện đôi.Đồng thời, Anh quốc nhà hóa họcHán phất · mang duyTước sĩ về điện giải nghiên cứu đến ra điện giải phản ứng là năng lượng hoá học cùng điện năng chi gian lẫn nhau thay đổi kết luận, theo sau dùng điện giải phương pháp được đếnNatri,KaliChờ kim loại đơn chất, trở thành phát hiện nguyên tố đơn chất nhiều nhất nhà hóa học.Đan MạchNhà khoa họcHán tư · Oss đặcVới 1820 năm 4 nguyệt 21 ngày sở phát hiện điện lưu hiệu ứng từ bị cho rằng là vượt thời đại tiến bộ, theo sau, nước Pháp vật lý học giaAndre - Mary · Am-peThực mau tái hiện Oss đặc thí nghiệm, hơn nữa suy luận ra này toán học công thức, tứcAm-pe định luật.1821 năm,Nước ĐứcVật lý học giaThomas · Johan · tắc BakerMiêu tả ở hai loại bất đồng kim loại tiếp giáp chỗ nhân độ chênh lệch nhiệt độ trong ngày mà dẫn tới điện áp, tứcHiệu ứng nhiệt điện.1827 năm,Nước ĐứcNhà khoa họcCách Or cách · ÔmỞ làm 《 dòng điện một chiều lộ toán học nghiên cứu 》 ( Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet ) trung hoàn chỉnh trình bày hắn điện học lý luận, đưa ra mạch điện phân tích trung điện lưu, điện áp cập điện trở chi gian cơ bản quan hệ. 1832 năm,Michael · FaradayCăn cứ vào này điện hóa học thí nghiệm trung phát hiện trình bàyFaraday điện giải định luật,Cái này định luật áp dụng với hết thảy điện cực phản ứng oxy hoá hoàn nguyên quá trình, là điện phản ứng hoá học trung cơ bản định lượng định luật. 1836 năm,Johan · Federico · DanielSử dụng hi axít làm điện giải dịch, giải quyết pin sự phân cực vấn đề, phát minh sử dụng trong quá trình sẽ không sinh ra hydroDaniel pin.

1839 năm,WalesNhà khoa họcWilliam · Robert · cách la phuChế tạo ra cái thứ nhấtNhiên liệu pin.1846 năm, nước Đức vật lý học giaWilliam · Vi báPhát minh công suất điện biểu. 1866 năm, người nước PhápLôi khắc lan sĩPhát minhThan kẽm pin,Này một pin sau lại trở thành trên thế giới đệ nhất loại bị rộng khắp sử dụngPin hoá học.

Thuỵ Điển nhà hóa họcTư phàm đặc · Auguste · A Luân ni ô tư

Thuỵ ĐiểnNhà hóa họcTư phàm đặc · Auguste · A Luân ni ô tưỞ 1884 năm xuất bản hắn luận văn 《 chất điện phân dẫn điện tính nghiên cứu 》 ( Recherches sur la conductibilité galvanique des électrolytes ), đưa ra hắn thượng không hoàn thiện chất hoà tan điện ly lý luận. 1887 năm, hắn hoàn thiện chính mình chất điện phân điện ly lý luận, cũng được đến công chúng tán thành. 1886 năm, người nước PhápPaolo · ai lỗCùng nước Mỹ ngườiCharles · HallPhân biệt độc lập nghiên cứu điện giải pháp chế bị thuần nhôm Hall - ai lỗ pháp. 1894 năm, nước Đức nhà hóa họcWilliam · Oss đặc Wahl đứcHoàn thành hữu cơ toan dẫn điện suất cùng điện ly quan trọng nghiên cứu. Nước Đức nhà khoa họcWalter · có thể tư đặcỞ 1888 năm đưa ra nguyên pinĐiện thếLý luận. Theo sau hắn đưa raCó thể tư đặc phương trình.1898 năm, nước Đức nhà hóa họcFritz · ha báPhát hiện điện giải trong ao âm cực điện vị quyết định hoàn nguyên sản vật hóa học tạo thành. Cùng năm hắn giải thích tiêu cơ ben-zen điện giải hoàn nguyên quá trình.

20 thế kỷ tới nay điện hóa học phát triển

1902 năm, nước Mỹ điện hóa học học được thành lập. 1909 năm, nước Mỹ vật lý học giaRobert · mật lập cănThông quaDu tích thực nghiệmTrắc định đơn cáiĐiện tửSở mangĐiện tích lượng.1923 năm, Đan Mạch nhà hóa họcBrown tư đặcCùng Anh quốc nhà hóa họcThomas · laoĐưa raToan kiềm hạt nhân lý luận.1937 năm, Thuỵ Điển nhà hóa họcA ngươi nội · đế tắc lợi ô tưChế tác đệ nhất bộ tinh tếĐiện vịnhTrang bị. Hắn nhân đối protein điện vịnh nghiên cứu đạt được 1948 nămNobel hóa học thưởng.1949 năm,Quốc tế điện hóa học học đượcThành lập, nó làQuốc tế thuần túy cùng ứng dụng hóa học liên hợp sẽThành viên tổ chức.

Nguyên lý

Oxy hoá hoàn nguyên phản ứng

Oxy hoá phản ứngCùngHoàn nguyên phản ứngMiêu tả chính là đươngNguyên tử,Ly tửHoặcPhần tửỞ phát sinh điện phản ứng hoá học thời điểm, tự thân oxy hoá trạng thái thay đổi. Nghiêm khắc tới giảng, oxy hoá trạng thái chỉ chính là một loại biểu hiện giả dối điện tích, nếu nguyên tử cùng mặt khác nguyên tố cấu thành kiện là 100%Ly tử kiện,Như vậy cái này nguyên tử cho rằng có cái này điện tích. Nếu một cái nguyên tử hoặc là ly tử mất đi một cái điện tử, như vậy liền cho rằng oxy hoá trạng thái được đến tăng lên, đồng thời, được đến điện tích âm điện tử nguyên tử hoặc ly tử, liền cho rằng oxy hoá trạng thái hạ thấp. Oxy hoá phản ứng cùng hoàn nguyên phản ứng luôn là thành đôi đồng thời phát sinh, tức một bộ phận phát sinh oxy hoá phản ứng đồng thời một khác bộ phận phát sinh hoàn nguyên phản ứng. Loại này thành đôi đồng thời phát sinh điện tử dời đi quá trình xưng là oxy hoá hoàn nguyên phản ứng.

Tỷ như, đương nguyên tử Natri cùng nguyên tử Clo phát sinh phản ứng khi, Natri nguyên tử cung cấp đi ra ngoài một cái điện tử tạo thành oxy hoá trạng thái lên cao vì +1, đồng thời Clo nguyên tử được đến một cái điện tử oxy hoá trạng thái bị hoàn nguyên ( hạ thấp ) vì -1. Trên thực tế, oxy hoá trạng thái chính dấu trừ thông thường cũng đối ứng với ly tử sở mang điện tích lượng điện giá trị. Mang điện dương hà Natri ly tử cùng mang điện tích âm Clo ly tử chi gian lực hấp dẫn là chúng nó có thể tạo thành ly tử kiện một nguyên nhân.

Nguyên tử hoặc phần tử mất đi điện tử xưng là oxy hoá, như vậy tương phản, được đến điện tử chính là hoàn nguyên. Từ oxy hoá số thượng xem, giản nhớ vì “Thăng thất oxy, hàng đến còn”, thông qua trợ nhớ ký hiệu chúng ta có thể thực nhẹ nhàng nhớ kỹ chúng nó.Cái thứ nhất phương pháp là “Dầu mỏ khoan dò”,Tiếng Anh tên OIL RIG, tỏ vẻ “Oxy hoá là thất điện tử, hoàn nguyên là đến điện tử” ( Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain ),Cái thứ hai phương pháp là “Rio sư tử nói ' cấp yêm '”,Tiếng Anh tên “LEO the lion says GER” ( Lose Electrons: Oxidization, Gain Electrons: Reduction ). Trở lên hai cái phương pháp các lấy cái thứ nhất chữ cái chính là viết tắt tổ hợp. Một khi điện âm tính kém rất lớn nhiều nguyên tử chi gian cùng chung điện tử thời điểm, điện tử sẽ tới gần điện âm tính lớn nhất nguyên tử lấy được đến oxy hoá trạng thái.

Đương nguyên tử hoặc phần tử mất đi điện tử thời điểm, chúng ta cho rằng đây làHoàn nguyên tề.Đồng dạng, tiếp thu điện tử vật chất tắc xưng làOxy hoá tề.Ở phản ứng trung, oxy hoá tề luôn là bị hoàn nguyên, hoàn nguyên tề luôn là bị oxy hoá. Dưỡng khí chính là thực thường thấy oxy hoá tề, nhưng nó cũng không phải duy nhất oxy hoá tề. Cho nên, không thể trông mặt mà bắt hình dong, rất nhiều oxy hoá phản ứng cũng không phải cần thiết có dưỡng khí tham gia phản ứng. Trên thực tế, ngọn lửa có thể từ trừ bỏ dưỡng khí ở ngoài oxy hoá tề tới chất dẫn cháy, tỷ như,FloChất dẫn cháy hỏa thường thường khó có thể dập tắt, bởi vì Flo là so dưỡng khí có càng thêm cường oxy hoá tính ( càng cao điện âm tính ).

Ở có dưỡng khí tham dự phản ứng trung, được đến oxy nguyên tử nguyên tử hoặc phần tử đã xảy ra oxy hoá phản ứng ( dưỡng khí ở cái này trong quá trình bị hoàn nguyên ). ỞHợp chất hữu cơTrung, tỷ nhưĐinh hoànHoặcEtanol,Mất đi hydro ý nghĩa phần tử đã xảy ra oxy hoá phản ứng ( hydro bị hoàn nguyên ). Như vậy phản ứng tính chất là bởi vì hydro ở cuối cùng rời đi phi kim loại phần tử đoàn thời điểm là được đến điện tử. Tóm lại, thất oxy đến hydro chính là hoàn nguyên phản ứng.

Giản dị điện hóa học biểu thị thực nghiệm

Có chứa điện vị kém dương cực cùng âm cực với dung dịch thấm vào sau giấy lọc thượng phản ứng

Năm loại dễ dàng biểu thị điện phản ứng hoá học

Từ pin sở cung cấpĐiện vị kémCó thể sử dung dịch trung vị với điện cực mặt ngoài ly tử từ điện cực được đến hoặc mất đi điện tử, đi qua này thay đổi sử dung dịch cùng điện cực mặt ngoài sinh ra phản ứng hoá học, có chút phản ứng sau sản vật là mắt thường rõ ràng, mặt khác so không rõ ràng có thể tạ từToan kiềm chỉ thị tềChờ mặt khác hóa học phẩm làm hiện ra, giản dị triển lãm phương thức là sử dụng dính có dung dịch chi giấy lọc, lợi dụng ước 9～18 Vôn pin cùng bất đồng tài chất chi điện cực tới đạt thành.

Đồ trung sở sử dụng dung dịch cùng điện cực vì:

• Tả thượng:Natri cloruaThủy dung dịch, dương cực đinh sắt, sinh ra màu xanh lục á thiết ly tử${\ce {Fe^2+}}$( bộ phận bị không khí oxy hoá vì màu đỏ thiết ly tử${\ce {Fe^3+}}$).
• Trung thượng:Lưu xyanogen hóa KaliThủy dung dịch, dương cực đinh sắt, sinh ra đỏ như máu thiết ly tử${\ce {Fe^3+}}$.
• Hữu thượng:Kali iotuaThủy dung dịch, dương cực than bổng hoặc đồng bổng.
• Tả hạ: Natri clorua thủy dung dịch thêmQuảng dùng chỉ thị tề,Âm cực than bổng hoặc đồng bổng, kiềm tính vì màu lam.
• Hữu hạ: Natri clorua thủy dung dịch thêmPhân hồngHoặcPhenolphthaleinToan kiềm chỉ thị tề, âm cực than bổng hoặc đồng bổng, kiềm tính vì màu đỏ.

Tham khảo văn hiến

Điện hóa học