tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 152阴极过程 1氢在阴极上的析出 1.1氢在阴极上的析出过程 第一个过程一水化(H3O离子的去水化 I(H3O)'XH2OJ+(H3O)*+XH2O 第二个过程一去水化后的(H3O)离子的放电,结果便有氢原子生 成 (H3O+>H,o+H+ H++e→H 第三个过程一吸附在阴极表面上的氢原子相互结合成氢分子: H+HH 2(Me) A陈四起年分子的解吸及其进入溶液,由于溶液过饱和的原 xH2NMe+xH2(溶解) 2(溶解) 2(气体)
15.2 阴极过程 1氢在阴极上的析出 1.1 氢在阴极上的析出过程 ▪第一个过程—水化(H3O)+离子的去水化。 [(H3O)·xH2O]+→(H3O)+＋xH2O ▪第二个过程—去水化后的(H3O)+离子的放电，结果便有氢原子生 成： (H3O)+→H2O＋H+ H+＋e→H(Me) ▪第三个过程—吸附在阴极表面上的氢原子相互结合成氢分子： H＋H→H2(Me) ▪第四个过程—氢分子的解吸及其进入溶液，由于溶液过饱和的原 因，以致引起阴极表面上生成氢气泡而析出： xH2(Me)→Me＋xH2（溶解） xH2（溶解）→xH2（气体）
LA制E0FABC相G是ADTt 15.2阴极过程 1.2氢的析出超电位 现代认为氢在金属阴极上析出时产生超电位的原因,在于氢离 子放电阶段缓慢。 氢离子在阴极上放电析出的超电位具有很大的实际意义。就电 解水制取氢而言,氢的超电位高是不利的,因为它会消耗过多的电 但是对于有色金属冶金,诸如锌、铜等的水溶液电解,较高的 氢的超电位对金属的析出是有利的 氢的超电位与许多因素有关,主要的是:阴极材料、电流密度 到电解液温度、溶液的成分等等,它服从于塔费尔方程式 nH=a+bIn D (15-1)
15.2 阴极过程 1.2 氢的析出超电位 现代认为氢在金属阴极上析出时产生超电位的原因，在于氢离 子放电阶段缓慢。 氢离子在阴极上放电析出的超电位具有很大的实际意义。就电 解水制取氢而言，氢的超电位高是不利的，因为它会消耗过多的电 能。但是对于有色金属冶金，诸如锌、铜等的水溶液电解，较高的 氢的超电位对金属的析出是有利的。 氢的超电位与许多因素有关，主要的是：阴极材料、电流密度、 电解液温度、溶液的成分等等，它服从于塔费尔方程式： K ln 2 H = a + b D （15-1）
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 152阴极过程 1)电流密度的影响 2)电解液温度的影响 3)电解液组成的影响 4)阴极表面状态的影响 娼金
15.2 阴极过程 1）电流密度的影响 2）电解液温度的影响 3）电解液组成的影响 4）阴极表面状态的影响
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 15.2阴极过程 2金属离子的阴极还原 周期表中愈靠近左边的金属元素的性质愈活泼,在 水溶液中的阴极上还原电沉积的可能性也愈小,甚至不 可能;愈靠近右边的金属元素,阴极上还原电沉积的可 能性也愈大。 若通过还原过程生成的不是纯金属而是合金,则由于生 成物的活度减小而有利于还原反应的实现 若溶液中金属离子以比水合离子更稳定的络合离子 形态存在,则由于析出电位变负而不利电解 在非水溶液中,金属离子的溶剂化能与水化能相差 焰强很大
2 金属离子的阴极还原 周期表中愈靠近左边的金属元素的性质愈活泼，在 水溶液中的阴极上还原电沉积的可能性也愈小，甚至不 可能；愈靠近右边的金属元素，阴极上还原电沉积的可 能性也愈大。 若通过还原过程生成的不是纯金属而是合金，则由于生 成物的活度减小而有利于还原反应的实现。 若溶液中金属离子以比水合离子更稳定的络合离子 形态存在，则由于析出电位变负而不利电解。 在非水溶液中，金属离子的溶剂化能与水化能相差 很大。 15.2 阴极过程