与物理学相关的化学问题,原电池和电解池,本文主要内容关键词为:电解池论文,物理学论文,化学论文,原电池论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
原电池和电解池是中学电化学基础知识。对二者的识别,在中学阶段是按照下列原则进行的。原电池是利用自发的氧化—还原反应,把化学能转变成电能的装置;电解池是在外电源的直流电作用下,发生非自发的氧化—还原反应,把电能转变为化学能的装置。一般以有无外电源为依据进行判别。例如下面所示装置中,(A)装置为原电池, 电极反应为:
(反应进行一段时间后,溶液中Cu[2+]浓度增大,将在阴极放电而析出铜。)
重要注示:
(1)在电解池装置中,凡与直流电源正极相连结的电极叫阳极,与负极相连结的电极叫阴极。且在电解池中,一般只称阴、阳极,不宜称负、正极,而在原电池中,一般称正、负极。
(2)电学中,正、负极是据其电位相对高低而定的, 电位相对低者为负极,相对高者为正极。如(A)装置中,Zn极电位低于Cu极, 故Zn极为负极,Cu极为正极。
(3)至于阴、阳极,化学中常据所发生的反应而定。 如发生还原反应者叫阴极(记忆为:“阴还”!);发生氧化反应者叫阳极(记忆为“阳氧”!)。
(D)装置从形式上看是电解池。但装置中的反应是自发进行的,并非是外电源的作用下才发生的,外电源不是此反应发生的必要条件,只不过加快了这个反应的速度,所以(D)装置不是电解池, 实际上是原电池与干电池(外电源)串联组成的一个外电路短路的电池组。由于外电路短路,电能会迅速转变为热能。
由上分析可知:判别某装置是原电池还是电解池,不能只从装置形式进行判别,而要从内部反应上分析确定。最可靠的是以装置中能否发生氧化—还原反应为依据来确定。即装置中两极发生的氧化—还原反应是自发的则该装置就是原电池;反之,若发生的氧化—还原反应不是自发的,而在外电源的作用下发生的,则该装置是电解池(显然,电解池一定有外电源);装置中的反应不能自发进行,又无外电源,则既非原电池,也非电解池(如C装置)。关于连接问题, 若电源的正极与相对活泼的电极相连,则为原电池与外电源的串联的装置(如D装置); 若电源的正极与相对较不活泼的电极相连,则为电解池(如B装置)。