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從原電池到電池

原電池

將化學能轉變成電能的裝置。所以,根據定義,普通的幹電池、蓄電池、燃料電池都可以稱為原電池。組成原電池的基本條件是:將兩種活潑性不同的金屬(或石墨)用導線連接後插入電解質溶液中。電流的產生是由於氧化反應和還原反應分別在兩個電極上進行的結果。原電池中,較活潑的金屬做負極(又稱陽極),較不活潑的金屬做正極(又稱陰極)。負極本身易失電子發生氧化反應,電子沿導線流向正極,正極上壹般為電解質溶液中的陽離子得電子發生還原反應。在原電池中,外電路為電子導電,電解質溶液中為離子導電。利用原電池的原理,可制作幹電池、蓄電池、高能電池等。

原電池中,可分為:壹次電池,如幹電池等壹次性使用的;二次電池:可以反復充電使用的的蓄電池等,以及燃料電池。

原電池原理

以最簡單的銅鋅原電池為例:

正極:銅棒插在硫酸銅溶液中(形成了Cu2+/Cu氧化還原電對),

負極:鋅棒插在硫酸鋅溶液中,(形成了Zn2+/Zn氧化還原電對)

兩個溶液之間用鹽橋(氯化鉀飽和溶液)連接,銅棒和鋅棒之間用導線連接,這樣就構成了原電池.

那麽電子就會從負極流向正極,妳要問的就是為什麽電子要定向流動.不知道妳學過標準電極電勢的概念沒有,這個值是可以通過實驗測到的,由於單質鋅和鋅離子構成的氧化還原電對的標準電極電勢比單質銅和銅離子構成的氧化還原電對的標準電極電勢小是個負值(規定標準氫電極的電極電勢是0),而銅電極是個正值,所以當用導線將兩個電極連接起來時,由於兩個電極之間電勢差的存在,電子會從負極流向負極,而電流的方向是正極流向負極,與電子流動的方向相反,就像我們常說的水往低處流,就是由於高地勢與低地勢之間存在高度差(地勢差),是個自發的過程.

利用標準電極電勢還可以知道金屬的活潑性,電極電勢越小那麽金屬單質的活潑性越強,我們在化學課上學過,金屬有個活動順序表:鉀,鈣,鈉,鎂,鋁,鋅,鐵,錫,鉛,氫,銅,汞,銀,鉑,金;這個表就是根據標準電極電勢的值來排列出來的,我們從這個表中可知在氫前的金屬單質可以將氫從溶液當中置換出來,剛才說過規定標準氫電極的電極電勢是0,所以在氫之前的金屬與其陽離子構成的氧化還原電對的標準電極電勢是小於0的,而在氫之後的金屬其標準電極電勢是大於0的.

/subject/chemistry/printer.php?article_id=1735

/subject/chemistry/printer.php?article_id=1557

參考資料:

/view/61786.htm

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