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电位-pH图知识

2018-10-09 29页 ppt 541KB 59阅读

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电位-pH图知识图作图方法与步骤电位-pH图(φ—pH图)(二)简介70年代以来,电位—pH图的绘制已由手工逐步向计算机方法过渡,并逐步完善,设计出一些计算机软件来进行计算与画图。下面,简单地介绍制作电位—pH图的步骤。步骤 1)设定体系温度如:设定温度为25℃、50℃、150℃等等步骤 (2)列出体系中所有可能存在的物种如:Cu-NH3-H20系的物种步骤以Zn-H2O系为例,其水溶液体系中的物种有ZnZn2+Zn(OH)2HZnO21-ZnO22-(锌酸根)H2OH+步骤 (3)查出这些物质的标...
电位-pH图知识
图作图方法与步骤电位-pH图(φ—pH图)(二)简介70年代以来,电位—pH图的绘制已由手工逐步向计算机方法过渡,并逐步完善,设计出一些计算机软件来进行计算与画图。下面,简单地介绍制作电位—pH图的步骤。步骤 1)设定体系温度如:设定温度为25℃、50℃、150℃等等步骤 (2)列出体系中所有可能存在的物种如:Cu-NH3-H20系的物种步骤以Zn-H2O系为例,其水溶液体系中的物种有ZnZn2+Zn(OH)2HZnO21-ZnO22-(锌酸根)H2OH+步骤 (3)查出这些物质的自由能G0,求出平衡常数k或φ0步骤 (4)由下到上,列出可能存在的化学平衡,写出方程式。如:Zn→Zn2+Fe→Fe2+→Fe3+步骤 ①找出ZnZn2+之间平衡 ②写出反应式(还原型) ③求出反应的。 ④求出步骤 ⑤写出平衡方程式(伦斯特方程) ⑥画出平衡线(Zn2+可以取、 、、浓度)步骤 (5)由左到右(水溶物种从左到右按顺序的变化),列出可能存在的化学平衡,写出方程式如:HZnO21-→ZnO22-步骤 (6)根据φ与pH的关系式,在指定离子活度(浓度)或气相分压条件下,即可绘制出所需的电位—pH图小结 前面已说过,根据φ0=-G0/nF及lgk=-G0/2.303RT,即可计算出φ0及lgk值。但是,由于现在已有热力学手册可以直接查出φ0及lgk,所以可以直接引用小结 对于高温水溶液的热力学数据也有参考手册可查。可查的热力学手册主要有2本,一本是昆明理工大学杨显万教授编写,冶金工业出版社出版的《高温水溶液热力学数据手册》,另一本是Barner,HerbertE等编写的《热力学数据手册》。但要注意,2本手册应用时有区别。Me-L(配位体)-H2O系φ-pH图 Me-H2O系为理想溶液,实际溶液中有许多配位体存在,所以Me-L-H2O系才是实际情况。络合情况愈严重,图形变化愈大。例如:Au-H2O系φ-pH图但如果为Au-CN――H2O系,则由于存在反应Au2++2CN-≒Au(CN)2而使变为图中虚线所示 对于有络合物时的φ-pH图,可采用综合平衡原理如:Pb-Cl-H2O系络合物有:Pb2+,PbCl+,PbCl20,PbCl3-,PbCl42-例如:Pb-Cl-H2O系φ-pH图 在金属片插入溶液中电极电位只有一个; 水溶液中同时存在物种,在平衡状态下互相处于平衡; 金属和水溶液的电位是金属和水溶液物种互相之间都处于平衡状态;因此,平衡电位只有一个,它们之间相互平衡。例如:Pb-Cl-H2O系φ-pH图因此例如:Pb-Cl-H2O系φ-pH图对于反应 有例如:Pb-Cl-H2O系φ-pH图写法与简单的Pb-H2O系形式上一样,但差别上是[Pb2+]不同,Pb-H2O系中[Pb2+]即为溶液中的浓度,但Pb-Cl-H2O系中为未络合的[Pb2+]浓度,即游离的[Pb2+]浓度例如:Pb-Cl-H2O系φ-pH图 将 代入上式得例如:Pb-Cl-H2O系φ-pH图设=Ф 得 代入伦斯特方程有例如:Pb-Cl-H2O系φ-pH图MeS-H2O系φ-pH图物种有HSO41-,Zn(OH)2,Zn2+,S0,SO42-等等..小结 ZnS-H2O系φ-pH图,说明该图在湿法冶金的作用、意义。 说明φ-pH图在冶金中防腐蚀的意义(稳定区、钝化区、腐蚀区) φ-pH图的应用意义,用途广泛
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