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xionglb

铜虫 (小有名气)

[交流] 【讨论】一个令我迷茫的电化学问题 已有10人参与

我的问题是:

   我们进行电解氯化钠溶液实验时,如果外加的电解电压比较小,比如0.5 V,按

照欧姆定律,由于氯化钠溶液是导体,则该电化学回路肯定有电流流过,我们也知

道,电化学回路有电流流过,必然有电化学反应发生,而电化学反应就集中在电极

界面上(电极反应)。另外,我们还知道,电极反应的发生,对于电极电位还有一

定的要求,即电极电位要达到电解液中活性物质的氧化还原电位,才可能发生电化

学反应,而在氯化钠溶液中,只存在氢、氢氧根、氯和钠离子,这些离子在0.5 V的

外加电压下,是不会发生电解水的电化学反应的,亦即电路中是不会有电流流过

的。这不是和欧姆定律相矛盾吗?
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xionglb

铜虫 (小有名气)

★ ★ ★
justinzhao(金币+3): 呵呵,你说的也很清楚~~认真讨论奖励~~~~我也学习了 2011-03-22 20:52:21
引用回帖:
Originally posted by xmuxiaoyu at 2011-03-22 16:50:22:
举个例子,给电极加上了一个0.5V后,达到稳态,没有电流流动,如果这时候加上一个ac的sine wave,很小幅度的,5mV,25HZ对体系进行扰动,这么小幅度的sine wave不会引起电化学电流,但不代表没有电流流过。实际上 ...

我完全同意你所有论述的内容(包括版主同志的),但是我问题的焦点在于溶液

本身方面,可以用如下的例子说明:
  
假如说我们所讨论的氯化钠溶液的电阻是50欧姆,另外有金属导体电阻也是50欧

姆,现在把0.5V的电压各自加在它们上面,在稳态的情况下,电化学池没有导

通,也就说是没有电流流过的,而金属导体上会有0.5/500=10 mA的电流流过

呢?
   
问题延伸:如果我刚提的问题答案是肯定的,那么,溶液的电阻除了和溶液中的

各组分的浓度相关外,应该还和溶液中各组分的电化学物质的氧化还原电位有

关,如果真是这样,那么我们的电化学基本理论就需要改进了,这也是我真正迷

茫的地方!
17楼2011-03-22 18:20:12
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justinzhao

荣誉版主 (职业作家)

光电池和光电化学分版-电化 ...

优秀版主


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
引用回帖:
Originally posted by xionglb at 2011-03-21 22:16:17:
我的问题是:

   我们进行电解氯化钠溶液实验时,如果外加的电解电压比较小,比如0.5 V,按

照欧姆定律,由于氯化钠溶液是导体,则该电化学回路肯定有电流流过,我们也知

道,电化学回路有电流流过,必然 ...

呵呵~~~~~~

好问题。

是这样的,氯化钠溶液是电解质。通常说的导体,是电子导体,具有电子导通的作用。而电解质是第二类导体,离子导体,靠离子的移动导电,不是电子的自由移动。必须在电位足够大的情况下,在和电子导体的接触处才会发生给/受电子而导电,否则是不会导电的。这也就是为什么有底电流和极限电流


这是电化学最基础的问题之一。
电化学问题就是研究具有这种电子导体和离子导体体系的电-化学相关的问题的。
i-love-photovoltaic-cell
2楼2011-03-22 00:52:40
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xmuxiaoyu

金虫 (著名写手)


★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
zhaofeng3211(金币+1): 谢谢回帖交流 2011-03-22 16:07:00
溶液可以看成一个电阻,但是电化学的固/液界面还有电容,所以你说的欧姆定律是不能应用在这个体系的。这个体系起码要看成是两个电容和一个电阻串联。刚刚加上电压的时候当然会有电流,但这电流不是电化学反应的法拉第电流,是双电层的充电电流,当双电层的压降等于0.5V时候,就不会再有电流流动。记住,有电流流过不一定就有电化学反应,因为还有非法拉第流的存在。
3楼2011-03-22 06:29:34
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xionglb

铜虫 (小有名气)


justinzhao(金币+1): 思考的蛮认真~~~大家都有启发 2011-03-22 20:53:51
非常感谢楼上二位的指点,我现在对这个问题好像明白了一部分,也就是在0.5V

的外加电压下,我们所谈的电化学体系是没有电化学反应发生的,亦即是没有法

拉第电流流过的,最多只有所谓的非法拉第电流(如背景电流)流过。

但是,我对这个问题还有一部分没有明白:我们知道这背景电流是很小很小的,

小到可以忽略了,这时,在稳态情况下,溶液的电阻是不是接近于绝缘体了呢?

也就是可以这样认为,当外加电压不是足够高的情况下,溶液可以看成是绝缘

体,而当外加电压是足够高时,就变成了导体呢?

(注:虽然欧姆定律不适用于该体系,但是我的意思是把溶液和双电层当作一个

整体来看,只考虑在电压足够高和不足够高情况下的所发生的故事。)
4楼2011-03-22 07:36:32
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