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原電池的工作原理及形成條件

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年12月03日  

原電池是利用兩個電極的電勢不同,產生電勢差,從而使電子流動產生電流,是一種將化學能轉化成電能的裝置。由于各種型號的原電池氧化還原反應的可逆性很差,放完電后,不能重復使用,故又稱為一次電池。


原電池的工作原理及形成條件


原電池的工作原理


1、負極:發生失電子的氧化反應,且還原性強的先失電子;


正極:發生得電子的還原反應,且氧化性強的先得電子。


2、外電路:電流由正極流向負極,電子由負極流向正極;


內電路:電流由負極流向正極,陽離子與電流方向一致,陰離子與電流方向相反。


3、鹽橋的組成和作用:


①鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。


②鹽橋的作用:a.連接內電路,形成閉合回路;b.平衡電荷,使原電池不斷產生電流;c.將電解質分為正極區和負極區,減少了副反應的發生,電池工作效率提高。


原電池的工作原理及形成條件


原電池的形成條件


(1)電極材料。兩種金屬活動性不同的金屬或金屬和其它導電性(非金屬或某些氧化物等);


(2)兩電極必須浸沒在電解質溶液中;


(3)兩電極之間要用導線連接,形成閉合回路。


說明:


①一般來說,能與電解質溶液中的某種成分發生氧化反應的是原電池的負極。


②很活潑的金屬單質一般不作做原電池的負極,如K、Na、Ca等。


原電池原理在工農業生產、日常生活、科學研究中具有廣泛的應用。


原電池正負極的判斷


(1)由組成原電池的兩極材料判斷:一般來說,較活潑的或能和電解質溶液反應的金屬為負極,較不活潑的金屬或能導電的非金屬為正極。但具體情況還要看電解質溶液,如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構成原電池,鎂為負極,鋁為正極;但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時,由于是鋁和氫氧化鈉溶液發生反應,失去電子,因此鋁為負極,鎂為正極。


(2)根據外電路電流的方向或電子的流向判斷:在原電池的外電路,電流由正極流向負極,電子由負極流向正極。


(3)根據內電路離子的移動方向判斷:在原電池電解質溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負極。


(4)根據某電極附近pH的變化判斷析氫或吸氧的電極反應發生后,均能使該電極附近電解質溶液的pH增大,因而原電池工作后,該電極附近的pH增大了,說明該電極為正極,金屬活動性較弱。


原電池通常是由正電極、負電極、電解質、隔離物和殼體構成的,可以被制成各種不同的性狀和尺寸,使用非常方便,在工農業、特種工業、和通信、照明、醫療等領域應用廣泛,并且成為了日常生活中收音機、照相機、計算器、電子表、玩具、助聽器等常用電器的電源。

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