电化学

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电化学是物理化学的一个分支,研究作为可测量和定量现象的电势差与可识别的化学变化之间的关系,电势差是特定化学变化的结果,反之亦然。这些反应涉及电子通过导电相(通常是外部电路,但不一定,如化学镀)在由离子导电和电绝缘电解质(或溶液中的离子物质)分隔的电极之间移动。 当化学反应由电势差驱动时,如电解,或者如果电势差由电池或燃料电池中的化学反应产生,则称为电化学反应。与其他化学反应不同,在电化学反应中,电...

电化学

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电化学物理化学的一个分支,研究作为可测量和定量现象的电势差与可识别的化学变化之间的关系,电势差是特定化学变化的结果,反之亦然。 这些反应涉及电子通过导电相(通常是外部电路,但不一定,如化学镀)在由离子导电和电绝缘电解质(或溶液中的离子物质)分隔的电极之间移动。

当化学反应由电势差驱动时,如电解,或者如果电势差由电池燃料电池中的化学反应产生,则称为电化学反应。 与其他化学反应不同,在电化学反应中,电子不是直接在原子、离子或分子之间转移,而是通过上述电子传导电路转移。 这种现象是电化学反应与传统化学反应的区别。

历史

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16-18 世纪

电气问题的了解始于 16 世纪。 在本世纪,英国科学家威廉吉尔伯特花了 17 年时间进行磁力实验,并在较小程度上进行了电学实验。 由于他在磁铁方面的工作,吉尔伯特被称为磁学之父。 他发现了各种生产和强化磁铁的方法。

1663 年,德国物理学家 Otto von Guericke 创造了xxx台发电机,它通过在机器中施加摩擦来产生静电。 发电机由一个巨大的球制成,铸在玻璃球内,安装在一根轴上。 球通过曲柄旋转,当球旋转时垫与球摩擦时会产生电火花。 地球仪可以被移除并用作电力实验的来源。

到 18 世纪中叶,法国化学家 Charles François de Cisternay du Fay 发现了两种类型的静电,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 Du Fay 宣布电由两种流体组成:玻璃体(来自拉丁语的玻璃),或正电; 和树脂状或负电。 这就是电的双流体理论,本世纪后期本杰明·富兰克林提出的单流体理论与之相对立。

1785 年,查尔斯-奥古斯丁·德·库仑 (Charles-Augustin de Coulomb) 发展了静电引力定律,作为他研究英国约瑟夫·普里斯特利 (Joseph Priestley) 所说的电斥力定律的尝试的产物。

18 世纪后期,意大利医生和解剖学家 Luigi Galvani 在他的论文 De Viribus Electricitatis 中 Motu Musculari Commentarius(拉丁语,用于评论电对肌肉运动的影响)中建立了化学反应和电之间的桥梁,从而标志着电化学的诞生 1791 年,他提出了一种关于生物生命形式的神经电物质。

伽伐尼在他的文章中得出结论,动物组织包含一种此前被忽视的先天生命力,他称之为动物电,它激活了金属探针跨越的神经和肌肉。 他认为这种新力是一种电,除了闪电或电鳗和雷射线产生的自然形式以及摩擦产生的人造形式(即静电)之外。

Galvani 的科学同事普遍接受了他的观点,但 Alessandro Volta 拒绝了动物电流体的想法,回答说青蛙的腿对金属温度、成分和体积的差异有反应。 伽伐尼通过用两块相同的材料获得肌肉动作来反驳这一点。 尽管如此,Volta 的实验促使他开发出xxx个实用的电池,它利用了锌相对较高的能量(弱结合),并且可以比当时已知的任何其他设备提供更长的电流。

电化学

19世纪

1800年,William Nicholson和Johann Wilhelm Ritter利用Volta的电池通过电解成功地将水分解为氢气氧气。 此后不久,里特发现了电镀工艺。 他还观察到,在电解过程中沉积的金属量和产生的氧气量取决于电极之间的距离。 到 1801 年,里特观察到热电流,并预见到托马斯·约翰·塞贝克 (Thomas Johann Seebeck) 会发现热电。

到 1810 年代,威廉·海德·沃拉斯顿 (William Hyde Wollaston) 对原电池进行了改进。汉弗莱·戴维爵士 (Sir Humphry Davy) 对电解的研究得出的结论是,简单电解池中的电能是由化学作用产生的,并且带相反电荷的物质之间会发生化学结合 。

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  4. 19世纪

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