組成原電池的條件
組成原電池有四個不可缺少的條件(極、電、路、自發):
兩種活潑性不同的金屬(或另一種為非金屬導體)構成電極;
電解質溶液;
形成閉合迴路;
氧化還原反應能自發進行。
特點
當把鋅板和銅板平行放入盛有稀硫酸的燒杯里,用連有電流計的導線連線兩極時,可以觀察到三個重要的現象:鋅片溶解,銅片上有氣體逸出,導線中有電流通過。
此外,在食鹽溶液加快生鏽的過程中,也發生了原電池反應,透過這些現象,分析
兩極反應的實質,便可理解原電池是怎樣把
化學能轉變為
電能的原理。鋅是活潑金屬,容易失去電子變為鋅離子。
鋅離子進入溶液,使得溶液里的
正電荷過多;同時鋅失去的電子沿導線經電流計流入銅片,使溶液里原有的
氫離子在銅電極上被還原成氫原子,這樣溶液中多餘的正電荷就被中和;氫原子又結合成氫分子並放出。
由於在鋅、銅兩個電極上不斷發生的氧化還原反應,使化學能轉變為電能。鋅片是給出電子的一極,是電池的
負極,銅片是電子流入的一極,是電池的正極。電流的方向同電子流的方向相反,從正極銅流向負極鋅。
在原電池內
電解質溶液中,陰離子流向負極,陽離子流向正極。
原電池正負電極的判斷
1)根據電極材料:較活潑一極為負,較不活潑的一極為正(與電解質反應得失電子);
2)根據兩極發生的反應:發生氧化反應的一極為負,還原反應的一極為正;
3)根據電極增重還是減重:溶解或減輕的一極為負,增加或放出氣泡的一極為正; (鉛酸電池(Pb-PbO2)可作為經典特例:放電時,由於正極PbO2反應後變為PbSO4,負極Pb反應後也變為PbSO4,重量均有增加,溶液溶質H2SO4有所減少。)
4)根據電子或電流流動方向:電流方向:正→負 電子流向:負→正;
5)根據溶液中離子運動方向:陰離子移向的一極為負,陽離子移向的一極為正。