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[发布] 原电池中的盐桥究竟干了什么?

楼主
发表于 2018/7/9 17:24:01 | 只看该作者
以铜锌原电池(铜极用硫酸铜,锌极用硫酸锌,两瓶溶液用盐桥相连)为例。铜锌原电池中锌自发(自发存疑)地丢失电子变成锌离子进入溶液,电子则通过导线到铜的那一端,在那里被聚集的得电子能力最强的阳离子捕获(本例中是铜离子,因而铜极上析出了铜)。可是下一步我就不知道该说什么了,我感觉这整个原电池到这里已经完备了,可是既然这样那么盐桥是干什么的?为什么没有它就不可能形成原电池呢?


各位的意思好像是锌离子通过盐桥跑过去,可是为什么离子能够跑过去?就比如本问中的离子,是锌离子通过盐桥跑了过去?也就是说到了最后左边的锌极(包括硫酸锌溶液中的锌离子)会完全不见全部都析出到了右边的铜极上?可是这样的话左边原来的硫酸锌溶液中不全是刘酸根阴离子吗?阳离子哪儿去了?


我说下我自己的理解:能不能说就是因为硫酸锌那一处的锌变成了锌离子进入溶液,溶液正电荷上升;硫酸铜那一处铜离子析出,溶液正电荷下降,为了保持溶液的电中性,左侧多出的锌离子往右侧溶液中移动。如果这样理解没有太大问题的话:
如果以琼脂-氯化钾盐桥为例来说,请问钾离子是否有往硫酸铜溶液移动,氯离子是否有往硫酸锌一侧移动?是钾离子全部过去了之后锌离子再过去还是盐桥就是一个桥的作用,氯化钾溶液中的离子是不动的,锌离子直接就过去了?
1 楼
发表于 2018/8/13 | 只看该作者

  1. 他图中的叫单液化学电池,你说的是双液化学电池,可以把总反应式弄成一样一样滴。但是实际电动势会不同,原因就是那个传说中的液体接界电势……

2.那么,什么是液体接界电势呢?要是半年前,我答的肯定很溜。现在么,呵呵,你就随便一听,专业知识可以看大学的物化课本……话说当两个不同电解质溶液(可以是两个不同种的,也可以是同种不同浓的)相接触时,由于不同离子的扩散速度不同,在它们的“接触面”上会有电势差。那你说的两种溶液为例 ,假设铜离子向右扩散,锌离子向左,而阴离子假设同种同浓,故没有表观上的扩散。又假设铜离子跑的快一些,那你看,跑到右边的阳离子比向左的多,因而右边的电势要比左边高了,液接电势就此产生了……但会不会想有人说的那样一直增大,到了阻止反应的地步呢?当然不会了!当电势差增大时,其实铜的扩散就受到了阻力,锌的则被加强,当最终两者速率相同时,电势差就不再累计了(最多一般也就0.03V),这时候还远没到终止电池反应的地步呢!但是,这个液体接界电势大小不易测,还总在单液电池了出现,真的很烦唉……

3.怎么消除或减弱它的影响呢?对了,盐桥!盐桥中一般有琼脂来固定,里面装的电解质溶液一般是饱和氯化钾。因为这种溶液的阴阳离子迁移速率几乎相等,从而最大程度上减少那种扩散差异,也就是减少了液体接界电势。当然,饱和醋酸铵也可以……

4.我再来拓展一下……难道只有盐桥一种方法么?当然不是,还有双联浓差电池!就是把俩相同电极一连,代替盐桥的位置,形成了一个看上去是俩电池串联,但我非说是一个电池的东西。由于不同浓度的溶液真的没有实质接触,这才是真正没有了液体接界电势啊(但浓差电池顾名思义用的就是浓度差产生电动势的好吧),盐桥那东西严格的说是减弱了………


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