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物理与化学电源 · 第二章 电化学体系:界面、传导与化学电源 · 先分清谁在搬运电荷

法拉第定律:电荷量与反应进度必须对上账

电极反应中转移的电荷量与发生反应的当量成正比,电子摩尔数通过法拉第常数把“反应多少”与“电量多少”连接起来。

若某半反应每发生一个化学计量单位需要转移 z 个电子,则对应电荷量为 zF;电流是电荷随时间的变化率。这个关系解释了为什么库仑效率、容量与活性物质利用率必须与反应式配平一起讨论:公式中的电子数并不能凭感觉填写。

开始自测

学完要会什么

能从配平半反应读出 z,并把电流、时间与转移电荷量建立正确关系。

做题前先检查

  • 先写并配平半反应,再确定电子转移数。
  • 实际电池中副反应会使通入电量与目标产物量不再完全对应。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. “法拉第定律:电荷量与反应进度必须对上账”最先要辨认的对象是什么?

提示:先回到一句话理解。

2. 使用结论前要检查什么?

提示:对象、条件、符号。

3. 完成后最值得复核的易错点是什么?

提示:从本页易错点中找。

关键公式

常见易错点

  • 把电流 I 与电荷量 Q 当成同一个量。
  • 只看金属离子价态,不核对总反应式的反应进度定义。