什麼叫做原電池,什麼是原電池平衡?

2021-03-03 21:18:12 字數 1618 閱讀 3265

1樓:手機使用者

原電池的定義:把化學能轉化為電能的裝置。

所以,根據定義,普通的乾電池、蓄電池、燃料電池都可以稱為原電池。

構成原電池的條件:

1、活動性不同的兩種金屬(或一種金屬,一種為能導電的非金屬)作為兩個電極;

2、兩個電極必須以導線相連或直接接觸;

3、電極插入電解質溶液中形成閉合迴路。

原電池中,可分為:一次電池,如乾電池等一次性使用的;二次電池:可以反覆充電使用的的蓄電池等,以及燃料電池。

什麼是原電池平衡?

2樓:匿名使用者

原電池平衡,即電化學平衡是化學反應式,當反應的總速度v=v正-v逆=0,我們就說該反應達到了平衡。

對於一個普通的化學反應,例如合成氨反應,氫和氮合成氨的正反應速度和由氨分解為氫和氮的逆反應速度相等時:

反應的總速度v=v正-v逆=0,我們就說上述反應達到了平衡。反應處於化學平衡狀態時,表面上看反應停止了。因此化學平衡的一個重要標誌是反應總速度等於零。

對於電化學反應,它們是在電池或電解池中,伴隨著電現象(電流和電壓)發生的。在什麼情況下,電化學反應達到平衡呢?以電池來看,當我們把兩個電極用導線串聯一個負荷電阻構成一個迴路時,電池中就發生化學反應。

如在氫氧燃料電池中的反應為h2+。

據上面對化學反應的分析,要使電化學反應處於平衡狀態,電池反應的總速度應等於零。則按法拉第定律,迴路中的電流也為零。也就是說,即使兩個電極在連線的情況下,迴路中也沒有電流通過。

怎樣才能使電池處於這種狀態呢?原則上說,我們只要使迴路中的負荷電阻無限大。在實驗中,我們使用最多的滿足這一條件的儀器,叫做電位計,工作電池提供一個穩定的電壓,它在一根粗細非常均勻的電阻線ab兩端形成一個電位差。

因為電阻線ab是非常均勻的,故在ab上的電位降也是非常均勻的。b點是高電位,a點是低電位。將被測電池的負極和低電位點a連線,並串聯一個高靈敏度的檢流計,正極以滑動接頭和電位較高的部位連線。

移動滑動接頭,我們可以找到一個點,恰使檢流計的指標為零。此時從滑動接點c到a點之間的電位差,恰巧和被測電池的端電壓相等並方向相反,故相互抵消,在被測電池的迴路中檢流計的指標為零,表明沒有電流通過被測電池。根據上面的討論,此時被測電池處於電化學的平衡狀態。

當電池處於電化學的平衡狀態時,在熱力學上稱這個電池為可逆電池。其實可逆電池除必須符合在放電迴路中的電流為零的條件之外,還要滿足電池中發生的電池反應在化學上必須是可逆反應的條件。所謂電池反應在化學上是可逆反應,就是指電池充電時的反應,恰好是電池放電時的反應的逆反應。

還以氫氧燃料電池為例,其電池反應在化學上是可逆的。但並非所有電池都滿足這一條件。例如我們將金屬鋅片和鉑片同時插入硫酸溶液中形成的電池,它的電池反應在化學上就是不可逆的。

示例:這個電池我們表示為zn|h2so4|pt,在兩極間通過負荷電阻接成迴路後,放電時的電池反應為:

陽極:zn→zn2++2e

陰極:2h++2e→h2

電池反應:zn+2h+→zn2++h2

如果對該電池充電,其電池反應為:

陰極(鋅電極):2h++2e→h2

結果是電解水。這樣這個電池的電池反應在化學上是不可逆的。這種電池就不可能是一個熱力學的可逆電池。

電化學熱力學研究和處理的物件就是可逆電池,也就是處於電化學平衡的電池。

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