原电池反应

科技工作者之家 2020-11-17

将化学能转变为电能的装置称为原电池。在原电池中,发生的化学反应是氧化还原反应。发生氧化反应的一极上有电子流出,做负极,失去电子的物质是还原剂。电子通过原电池的负极经导线流向正极,在正极上氧化剂得到电子,发生还原反应。原电池就是通过化学反应实现化学能向电能转化的。

组成原电池的条件组成原电池有四个不可缺少的条件(极、电、路、自发):

两种活泼性不同的金属(或另一种为非金属导体)构成电极;

电解质溶液;

形成闭合回路;

氧化还原反应能自发进行(至少有一个电极与电解质溶液反应)1。

特点当把锌板和铜板平行放入盛有稀硫酸的烧杯里,用连有电流计的导线连接两极时,可以观察到三个重要的现象:锌片溶解,铜片上有气体逸出,导线中有电流通过。

此外,在食盐溶液加快生锈的过程中,也发生了原电池反应,透过这些现象,分析两极反应的实质,便可理解原电池是怎样把化学能转变为电能的原理。锌是活泼金属,容易失去电子变为锌离子。

锌离子进入溶液,使得溶液里的正电荷过多;同时锌失去的电子沿导线经电流计流入铜片,使溶液里原有的氢离子在铜电极上被还原成氢原子,这样溶液中多余的正电荷就被中和;氢原子又结合成氢分子并放出。

由于在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应,使化学能转变为电能。锌片是给出电子的一极,是电池的负极,铜片是电子流入的一极,是电池的正极。电流的方向同电子流的方向相反,从正极铜流向负极锌。

在原电池内电解质溶液中,阴离子流向负极,阳离子流向正极2。

原电池正负电极的判断1)根据电极材料:较活泼一极为负,较不活泼的一极为正(与电解质反应得失电子);

2)根据两极发生的反应:发生氧化反应的一极为负,还原反应的一极为正;

3)根据电极增重还是减重:溶解或减轻的一极为负,增加或放出气泡的一极为正;

4)根据电子或电流流动方向:电流方向:正→负 电子流向:负→正;

5)根据溶液中离子运动方向:阴离子移向的一极为负,阳离子移向的一极为正3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

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