原电池与化学电池原电池是负极与电解质反应,要选用惰性正电极,不就是为了正极不反应吗?为什么化学电池是正极与负极反应而电解质不反应.化学电池不就是原电池吗.如锌锰干电池.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/15 09:16:00
原电池与化学电池原电池是负极与电解质反应,要选用惰性正电极,不就是为了正极不反应吗?为什么化学电池是正极与负极反应而电解质不反应.化学电池不就是原电池吗.如锌锰干电池.
原电池与化学电池
原电池是负极与电解质反应,要选用惰性正电极,不就是为了正极不反应吗?为什么化学电池是正极与负极反应而电解质不反应.化学电池不就是原电池吗.如锌锰干电池.
原电池与化学电池原电池是负极与电解质反应,要选用惰性正电极,不就是为了正极不反应吗?为什么化学电池是正极与负极反应而电解质不反应.化学电池不就是原电池吗.如锌锰干电池.
原电池的电化学反应不能逆转,只能将化学能转换为电能,不能重新储存电力,与蓄电池相对.原电池和蓄电池都属于化学电池.
原电池放电时正负极均发生反应,电解质同样也可以发生反应,只不过不同的原电池其反应原理不同.有的原电池如铜锌原电池是分别用铜和锌做正负极,放电时消耗负极的锌,而正极由于铜离子得电子后从溶液析出附着在铜电极上导致质量增加.而像氢氧燃料电池,它的电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性碳电极等,均不参加电池反应.
蓄电池如铅蓄电池可放电也可以充电,其正极板上有一层棕褐色的二氧化铅,负极是海绵状的金属铅,两极均浸入到硫酸溶液中.放电时为原电池,其电极电极材料和电解质均参加反应.
建议你看些电化学的小科普,这些都是最基本的知识.
酸性
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根碳棒,作为引出电流的导体。在正极和负极之间有一层增强的隔离纸,该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液,金属锌的上部被密封。这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢(Leclanche)发明的,故又称为勒...
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酸性
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根碳棒,作为引出电流的导体。在正极和负极之间有一层增强的隔离纸,该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液,金属锌的上部被密封。这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢(Leclanche)发明的,故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池[1],可表示为:
(-)Zn|NH4Cl(20%)ZnCl2|MnO2,C(+)
尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解,通常认为放电时,电池中的反应如下:正极为阴极,锰由四价还原为三价
2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ
负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:
Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H+2eˉ
总的电池反应为:
2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2
实践经验表明,该电池的电流—电压特性和二氧化锰的来源有关,也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl,充分说明Zn与Cl配合[ZnCl4],而不必有NH4存在,放电前pH=5,放电后pH上升到pH=7为中性。
该电池的特点:(1)开路电压为1.55V~1.70V;(2)原材料丰富,价格低廉;(3)型号多样1号~5号;(4)携带方便,适用于间歇式放电场合。缺点是:在使用过程中电压不断下降,不能提供稳定电压,且放电功率低,比能量小,低温性能差,在-20℃即不能工作。在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池。
碱性
碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世。人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。它的电池表达式为:
(-)Zn︱KOH,K2[Zn(OH)4]︱MnO2,C(+)
它的电极反应如下:
正极为阴极反应:
MnO2+H2O+eˉ→MnO(OH)+OHˉ
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4
Mn(OH)4+eˉ→Mn(OH)4
负极为阳极反应:
Zn+2OHˉ→Zn(OH)2+2eˉ
Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)4
总的电池反应为:
Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)4
由于正极为阴极反应不全是固相反应,负极为阳极反应是可溶性的Zn(OH)4ˉ,故内阻小,放电后电压恢复能力强。碱性锌锰电池采用了高纯度、高活性的正、负极材料,以及离子导电性强的碱作为电解质,使电化学反应面积成倍增长。它的特点:(1)开路电压为1.5V;(2)工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用;(3)大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;(4)它的低温放电性能也很好。
收起
化学电池是人工制作
原电池是自然形成