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化学电池的简单介绍

发布时间:2018-01-08 05:08:27 分类:技术文章 来源: 点击:

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化学电池的简单介绍

简单的化学电池是由两组金属-溶液体系组成的。每一个化学电池有两个电极。分别浸入适当的电解质溶液中,用金属导线从外部将两个电极连接起来,同时使两个电解质溶液接触,构成电流通路。电子通过外电路导线从一个电极流到另一个电极,在溶液中带正负电荷的离子从一个区域移动到另一个区域以输送电荷,最后在金属-溶液界面处发生电极反应,即离子从电极上取得电子或将电子交给电极,发生氧化-还原反应。  如果两个电极浸在同一个电解质溶液中,这样构成的电池称为无液体接界电池(图1.a);如果两个电极分别浸在用半透膜或烧结玻璃隔开的、或用盐桥连接的两种不同的电解质溶液中,这样构成的电池称为有液体接界电池(图1.b)。

用半透膜、烧结玻璃隔开或用盐桥连接两个电解质溶液,是为了避免两种电解质溶液的机械混合,同时又能让离子通过。

在化学电池内,发生氧化反应的电极称为阳极,发生还原反应的电极称为阴极。在图1.1所示的化学电池中,阳极和阴极上所发生的氧化还原反应如下:

在上述化学电池内,单个电极上的反应称为半电池反应。若两个电极没有用导线连接起来,半电池反应达到平衡状态,没有电子输出;当用导线将两个电极连通构成通路时,有电流通过,构成原电池。为了简化起见,常符号来表示化学电池。图1.1所示的化学电池可用符号表示如下:

用符号表示化学电池,习惯将阳极写在左边,阴极写在右边。两边的垂线表示金属与溶液的相界。此界面上存在的电位差,称为电极电位。中间的垂线表示不同电解质溶液的界面。该界面上的电位差,称为液体接界电位。它是由于不同离子扩散经过两个溶液界面时的速度不同导致界面两侧阳离子和阴离子分布不均衡而引起的。若两电解质溶液用盐桥连接,则用两条垂线表示,用这样两条线表示液体接界电位已完全消除。

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