1.原电池电池符号怎么写原发布者:891711995
原电池符号原电池可用符号(-)电极∣电解质溶液∣电极(+)表示 。例如上述铜锌原电池可分别表示为:从电池符号可看到:(1)一个电池由两个半反应组成:负极为氧化反应(失电子):表示为(-)Zn∣Zn2+(c)正极为还原反应(得电子):习惯上负极写在左边,正极写在右边 。(2)每个半电极都是由两种物质组成:表示为Cu2+∣Cu(+)一种是高氧化态的氧化型物质,Zn2+,Cu2+,另一种是低氧化态的还原型物质Zn,Cu,两种物质组成了氧化还原电对Zn2+/Zn,Cu2+/Cu,每个原电池都有两对氧化还原电对 。相同聚集状态(相同相态)的同一元素不同价态物质可组成氧化还原电对如Fe2+(c)和Fe3+(c),PbSO4(S)和PbO2(S) 。在电池符号表示中两者用","号隔开:Fe2+(c),Fe3+(c)及PbSO4(S),PbO2(S)(3)凡有参加氧化还原反应及电极反应的物质,有的自身虽无发生氧化还原反应,在原电池符号中仍需表示出来,例:H+没发生氧化还原,但有参与电极反应,故应在电池符号中表示出来:(4)氧化还原电对中存在金属单质可直接采用金属单质作电极如ZnCu等.否则,需外加一种不参与电极反应的惰性材料作电极导电体,常用固体导电体有铂和石墨,如:(5)常见的电极类型有以下四种:金属金属离子电极,如:气体离子电极,这类电极需要外加惰性固体导电材料如:金属-金属难溶盐或氧化物-阴离子电极,这类电极是这样组成的:将金属表面涂以该金属的难溶盐(或氧化物)
2.如何由电极反应写出电池表示书写燃料电池电极反应式一般分为三步:第一步,先写出燃料电池的总反应方程式;第二步,再写出燃料电池的正极反应式;第三步,在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式 。下面对书写燃料电池电极反应式“三步法”具体作一下解释 。
1、燃料电池总反应方程式的书写
因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式,但要注意燃料的种类 。若是氢氧燃料电池,其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化,即2H2+O2=2H2O 。若燃料是含碳元素的可燃物,其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关,如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O,即CH4+2O2=CO2+2H2O;在碱性电解质中生成CO32-离子和H2O,即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O 。
2、燃料电池正极反应式的书写
因为燃料电池正极反应物一律是氧气,正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应,所以可先写出正极反应式,正极反应的本质都是O2得电子生成O2-离子,故正极反应式的基础都是O2+4e-=2O2- 。正极产生O2-离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系 。这是非常重要的一步 。现将与电解质有关的五种情况归纳如下 。
⑴电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸)
在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O 。这样,在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O 。
⑵电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)
在中性或碱性环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子只能结合H2O生成OH-离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O2+2H2O +4e-=4OH- 。
⑶电解质为熔融的碳酸盐(如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物)
在熔融的碳酸盐环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子可结合CO2生成CO32-离子,则其正极反应式为O2+2CO2 +4e-=2CO32- 。