返回知识点列表

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

离子迁移数:内部电流不是由一种离子独自扛完

迁移数表示某一种离子承担的电流占总离子电流的份额,它受离子迁移率、浓度和体系条件影响。

通电时阳、阴离子朝相反方向迁移,共同维持内部电荷传输;它们承担的份额不必相等。迁移数的意义不只是一个比例:当不同离子迁移不均衡时,电极附近可能出现浓度变化和浓差极化。课程中的理想图示用于建立守恒关系,真实浓电解液还需要考虑活度、对流和复杂相互作用。

开始自测

学完要会什么

能说清迁移数的定义,并解释为何不均衡的离子传输会改变局部浓度与电池表现。

做题前先检查

  • 迁移数的定义依赖所选电流和体系条件;不同测量方法有各自假设。
  • 局部电中性与各离子承担电流份额不是同一个概念。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. “离子迁移数:内部电流不是由一种离子独自扛完”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。

两个惰性电极之间的电解质溶液被划分为阳极区、中部和阴极区,溶液中以正负符号表示离子
先把它当作一个理想的“计数模型”:通电前,各区正负离子总体平衡;通电后,两类离子向相反方向迁移。区间划分是为了追踪物质量变化,不代表真实电池里存在固定不动的边界。来源:《物理与化学电源》第 1 节“绪论”课程公开资料,第 71 页(裁切)
希托夫迁移数测定装置,含阴极管、阳极管、中间管和外部测量电路
当“谁承担了多少离子电流”需要被测量时,希托夫法会在已知电量通过后分析电极附近溶液的组成变化。它把抽象的迁移数变成可被实验检验的量;具体计算须遵守电极反应与分析方法的条件。来源:《物理与化学电源》第 1 节“绪论”课程公开资料,第 79 页(裁切)

关键公式

常见易错点

  • 认为阳离子和阴离子一定各承担一半电流。
  • 把迁移数当作永远不变的材料常数。