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原电池

发布时间:2018-06-19 19:36 作者:互联网 来源:
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原电池基本信息 中文名称原电池外文名称Primary Cell原理将化学能转化为电能的装置能量转化化学能转化为电能利用性质电极之间电极电势差发明时期18世纪末期种类一次电池、二次电池、燃料电池等 原电池工作原理原电池

原电池基本信息

中文名称 原电池 外文名称 Primary Cell
原理 将化学能转化为电能的装置 能量转化 化学能转化为电能
利用性质 电极之间电极电势差 发明时期 18世纪末期
种类 一次电池、二次电池、燃料电池等

原电池工作原理

原电池的工作原理:原电池反应属于放的反应,一般是氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负

极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。

但是,需要注意,非氧化还原反应一样可以设计成原电池。

从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。

原电池造价信息

市场价 信息价 询价

原电池表示方法

原电 池的组成用图示表达,未免过于麻烦。为书写简便,原电池的装置常用方便而科学的符号来表示。其写法习惯上遵循如下几点规定:

1. 一般把负极(如Zn棒与Zn离子溶液)写在电池符号表示式的左边,正极(如Cu棒与Cu离子溶液)写在电池符号表示式的右边。

2. 以化学式表示电池中各物质的组成,溶液要标上活度或浓度(mol/L),若为气体物质应注明其分压(Pa),还应标明当时的温度。如不写出,则温度为298.15K,气体分压为101.325KPA,溶液浓度为1mol/L。

3. 以符号"∣"表示不同物相之间的接界,用"‖"表示盐桥。同一相中的不同物质之间用","隔开。

4. 非金属或气体不导电,因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还原电对作半电池时,需外加惰性导体(如 石墨等)做电极导体。其中,惰性导体不参与电极反应,只起导电(输送或接送电子)的作用,故称为"惰性"电极。

按上述规定,Cu-Zn原电池可用如下电池符号表示:

(-)Zn(s)∣Zn (C)‖Cu(C)∣ Cu(s) (+)

理论上,任何氧化还原反应都可以设计成原电池,例如反应:

Cl2+ 2H ═ 2Cl+H2此反应可分解为两个半电池反应:

负极:2H═ H2+ 2e(氧化反应)

正极:Cl2+2e═ 2Cl(还原反应)

该原电池的符号为:

(-)Pt∣ I2(s)∣I- (C)‖Cl- (C)∣C2(PCL2) ∣Pt(+)

原电池应用

1.直接转换成电能输出的装置。又称化学电池。由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又称一次电池。它通常由正电极、负电极、电解质、隔离物和壳体构成,可制成各种形状和不同尺寸,使用方便。广泛用于工农业、国防工业和通信、照明、医疗等部门 ,并成为日常生活中收音机、录音机、照相机、计算器、电子表、玩具、助听器等常用电器的电源。原电池一般按负极活性物质(如等)和正极活性物质(如、二氧化硫、氟化等)分为锌锰电池、锌空气电池、锌电池、锌汞电池、镁锰电池、锂氟化碳电池、锂二氧化硫电池等。锌锰电池产量最大,常按电解质分为氯化铵型和氯化锌型,并按其隔离层分为糊式电池和低极电池。以氢氧化为电解质的锌锰电池,由于其负极(锌)的构造与其他锌锰电池不同而习惯上另作一类,称为碱性锌锰电池,简称碱锰电池,俗称碱性电池。

2.属的腐蚀与防护

①改变金属内部结构(如把中加Cr、Ni制成不锈钢)

②在金属表面覆盖保护层

a钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。

b、用电镀、热镀、喷镀的方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属。

c、用化学方法使钢表面生成一层致密而稳定的氧化膜。(表面钝化)

③电化学保护法

a外加电流的阴极保护法(把被保护的设备与外接电源的负极相连)

b牺牲阳极的阴极保护法(被保护的设备与活泼的金属相连接)

3.判断金属的活泼性

4.加快反应速率

原电池常见问题

原电池工作原理是什么?

负极为Zn,它失电子变成锌离子出现在负极表面,使负极周围带了大量正电,从而吸引溶液中的阴离子,排斥溶液中的阳离子,所以Cu2+不易在负极处得电子。而导线电阻小,所以大量电子通过导线转移到铜电极,使它带...

铁,碘原电池该怎么设计啊?

题主:应该是铁碳原电池,碘貌似不合适做电极吧?铁碳原电池:以铁棒和碳棒做电极,用导线将两电极连接,插入盛装有饱和氯化溶液的容器中就OK了

求问原电池是什么装置

原电池是将化学能转化为电能的装置(将氧化还原反应分别在两极进行) 形成原电池需满足四个条件 1   首先是自发进行的氧化还原反应 2有活性不同的两极,(金属和金属,或金属和非金属—...

问下特殊的原电池都有哪些?

电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。糊式锌锰电池、纸板锌锰电池现在已基本淘汰了,目前市面上民用的最多的就是碱性锌...

铜锌原电池怎么样

铜锌原电池铜锌原电池之一[原理]铜、锌两电极,一同浸入稀H2SO4时,由于锌比铜活泼,容易失去电子,锌被氧化成Zn2+进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子,被还原成氢原.

原电池定义

原电池是将化学能转变成电能的装置。

(所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池非蓄电池都可以称为原电池。)

原电池反应原电池的组成

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)

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。锌电极发生的电极反应式是:

锌片 Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)

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。铜电极发生的电极反应式是:

铜片 2H++2e-=H2↑ (还原反应)

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

原电池腐蚀类型

析氢腐蚀

定义

金属在酸性较强的溶液里放出氢气的电化学的腐蚀叫做析氢腐蚀。

成因

在钢铁制品中一般都含有墨(C)或碳化铁(Fe3C)。在潮湿空气中,钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳或二氧化硫后就变成一种电解质溶液,使水里的H+增多:

CO2+H2O←→H2CO3←→H+HCO

SO2+H2O←→H2SO3←→H+HSO

于是就产生了无数个以铁为负极、碳或碳化铁为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。

电极反应

负极(铁):铁被氧化Fe-2e=Fe

正极(碳或碳化铁):溶液中的H被还原2H+2e=H2↑

结果

最后氢气在碳的表面放出,铁被腐蚀,所以叫析氢腐蚀。

原电池要求

为安全使用和处理原电池,2009年4月29日,中国国家标准管理委员会(SAC)发布了国家标准《民用原电池安全通用要求》。本标准规定了民用原电池的分类、安全性能要求、标志、电池选购、使用、更换和处理指南、电器具的电池舱安全设计指南。

本标准适用于民用的各类水溶液电解质原电池(碱性和非碱性锌-二氧化锰电池、锌-氧化银电池、锌-羟基氧化镍电池、碱性和中性锌-空气电池)以及各类锂原电池(锂-氟化碳电池、锂-二氧化锰电池、锂-亚硫酰氯电池、锂-二硫化铁电池、锂-二氧化硫和锂-氧化铜电池等)的生产、检测和验收。

可逆原电池即放电后能充电反复使用 要求两极的电极反应均为可逆反应。

充电原电池概述

充电原电池 具有一个负电极、一个正电极和一种电解质的可再充电的锂原电池,所述电解质是由多种有机溶剂的混合物或由有机聚合物及溶于其中的碱金属盐组成,其特征在于,所述碱金属盐是三(氟磺酰基)甲烷化锂(LiC(SO↓[2]F)↓[3])。可再充电的锂原电池申请号/专利号:94106171无毒、化学稳定的三(氟磺酰基)甲烷化锂(LiC(SO↓〔2〕F)↓〔3〕)适合在含有基于酯的非水电解质或者含有聚合物电解质(如聚环氧乙烷)的可再充电的锂电池中用作导电盐。

原电池盐桥

如Cu-Zn原电池中以KCl溶液做电解质

KCl在这个装置中称为盐桥。

盐桥的作用仅仅是导电【相当于导线的作用】,将两个烧杯形成闭合回路,否则就相当于断开,而盐桥的导电是利用了其中的阴阳离子的定向移动。

锌铜电池,电解质溶液锌端硫酸锌,铜端硫酸铜,即两端不一样,所以产生电势差,于是,电子从负极Zn失去,沿着导线移向正极Cu,即外面的导线中,电子即负电荷从Zn到Cu,中间有盐桥连接,即盐桥中的负电荷即阴离子应该从CuSO4的一端沿着盐桥移向ZnSO4的一端,或者说,盐桥中的正电荷即阳离子就从ZnSO4的一端沿着盐桥移向CuSO4的一端,总之,要保证两端烧杯中的正负电荷要守恒。

【溶液中是靠硫酸铜和硫酸锌自己的离子导电,他们自已各担其职】

还有以含有离子的琼脂块作盐桥的,应用很广泛。

原电池常见谣言

谣言:非氧化还原反应不能设计成原电池。

驳斥:以下多篇文献提供了将非氧化还原反应设计成原电池的方法,因此,不应将这种错误的概念作为"知识"进行传播。

《原电池中非氧化还原反应的电功及等效电极电势》

《一些非氧化还原反应设计成原电池的方法》

《非氧化还原反应设计成原电池的一种方法》

《怎样把非氧化还原反应组装成原电池》

阴极原电池构成

负极: 发生氧化反应

电子由负极释放,经外电路沿导线流入正极,电解质溶液中的阳离子移向正极,在其表面的电子被还原,形成一个闭合回路。

a.活泼性不同的金属。活泼性强的金属就是负极--锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电),金属是负极--锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;

c.金属与化合物,金属是负极--蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;

d.惰性电极,实质是氢为负极--氢氧燃料电池,电极均为铂。


备注:数据仅供参考,不作为投资依据。
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