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10.1.2原电池
1.原电池
将化学能转变成电能的装置称为
原电池。
它利用化学反应中的电子转移产
生电流。
丹尼尔电池(铜-锌电池)
左池锌片插在1mol•dm-3
ZnSO4溶液中
右池铜片插在1mol•dm-3
CuSO4溶液中
U形玻璃管中盛满饱和KCl溶
液,用琼脂封口,倒置于两池之间。
这是盐桥。
检流计指针偏转的方向说明,外
电路中电子从锌片流向铜片。
左侧为负极,右侧为正极
Zn极Zn——Zn2++2e(1)
电子留在Zn片上,Zn2+
进入溶液,发生氧化。
Cu极Cu2++2e——Cu(2)
通过外电路从Zn片上得到电子,
使Cu2+还原成Cu,沉积在Cu片上。
Zn——Zn2++2e(1)
Cu2++2e——Cu(2)
电池反应为(1)加(2)
Zn+Cu2+——Cu+Zn2+
(1)和(2)称为半电池反
应,或半反应。
2.盐桥
随着上述过程的进行,左池中
Zn2+过剩,显正电性
左池中Zn2+过剩,显正电性
阻碍半反应(1)的继续进行
Zn——Zn2++2e
右池中SO42-过剩,显负电
性,阻碍电子从左向右移动。
阻碍半反应(2)的继续进行
Cu2++2e——Cu
所以电池反应
Zn+Cu2+——Cu+Zn2+
不能持续进行。
即不能维持持续的电流。
将饱和的KCl溶液灌入U形
管中,用琼脂封口,架在两池中。
由于K+和Cl-的定向移动,使
两池中过剩的正负电荷得到平衡,恢
复电中性。
K+向左右移动
右
-左
Cl向左右移动
于是两个半电池反应乃至电池
反应得以继续,电流得以维持。
这就是盐桥的作用。
3.电池符号
原电池可以用电池符号表示。
上面的丹尼尔Cu-Zn电池可表示如下
(–)ZnZn2+(1mol•dm-3)‖Cu2+(1mol•dm-3)Cu(+)
(–)ZnZn2+(1mol•dm-3)‖Cu2+(1mol•dm-3)Cu(+)
左边负极
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