全国高等医药教材建设委员会 多卫生部规划教村物理化等第6服 第五电沿
第五节 原电池
可逆电池与不可逆电池 可逆电池的概念十分重要,因为只有可逆电池才能进 行严格的热力学处理。 1.可逆电池的3个条件 (1)化学反应可逆,即电池充、放电反应互为逆反应 如电动势为E的铜锌电池,将一 E 外加电动势E与之相联。 Cu 当E>E,电池将放电 负极反应Zn>Zn2++2e 正极反应Cu2++2eC ZnSO溶液CnSO2溶液 电池反应Zn+CuSO4-)Cu+ZnSO 素烧瓷 铜-锌电池示意图 人卫出服触
一、可逆电池与不可逆电池 1. 可逆电池的3个条件 如电动势为E的铜锌电池，将一 外加电动势E’与之相联。 当E >E’，电池将放电 (1) 化学反应可逆，即电池充、放电反应互为逆反应 可逆电池的概念十分重要，因为只有可逆电池才能进 行严格的热力学处理。 负 极 ZnSO4溶液 Zn Cu e - e - 素烧瓷 铜-锌电池示意图 E’ 正 极 CuSO4溶液 负极反应 Zn ⎯→ Zn2+ + 2e− 正极反应 Cu2+ + 2e− ⎯→ Cu 电池反应 Zn + CuSO4 ⎯→ Cu + ZnSO4
一、可逆电池与不可逆电池 E 当E<E”,电池将充电 阴极反应Zn2++2eZn Zn Cu 阳极反应Cu—>Cu2++2e 阴 电池反应Cu+ZnSO4-Zn+CuSO 可以看出,铜锌电池的化学反应可逆 ZnSO溶液CusO溶液 素烧瓷 (2)能量的转换必须可逆,即电池充放铜锌电池示意图 电时电流无限小。 (3)其它过程可逆。 同时满足以上条件的电池即是可逆电池,构成可逆电池 的电极都是可逆电极。 人卫出服触
阴 极 ZnSO4溶液 Zn Cu e - e - 素烧瓷 铜-锌电池示意图 E’ 阳 极 CuSO4溶液 当E<E’，电池将充电 一、可逆电池与不可逆电池 阴极反应 Zn 2+ + 2e− ⎯→ Zn 阳极反应 Cu ⎯→ Cu 2+ + 2e− 电池反应 Cu + ZnSO4 ⎯→ Zn + CuSO4 可以看出，铜锌电池的化学反应可逆 （2）能量的转换必须可逆，即电池充放 电时电流无限小。 （3）其它过程可逆。 同时满足以上条件的电池即是可逆电池，构成可逆电池 的电极都是可逆电极
可逆电池与不可逆电池 电化 2.不可逆电池 若电池充、放电时,反应不可逆,则为不可逆电池。如 将金属铜和锌插入稀硫酸中构成的电池就不是可逆电池。 当E>P,电池将放电 E 正极反应2H++2e-->H 负极反应Zn-2e-—Zn2+ 电池反应Zn+2H+Zn2++H2 n 当E<E,电池将充电 正极反应Cu-2e-→Cu2+ H2SO4 负极反应2H++2e→H2 电池反应Cu+2H+→Cu2++H2 由此可见,该电池的电极不可逆,是不可逆电池。 人卫出往
一、可逆电池与不可逆电池 若电池充、放电时，反应不可逆，则为不可逆电池。如 将金属铜和锌插入稀硫酸中构成的电池就不是可逆电池。 Zn Cu H2SO4 正极反应 2H+ + 2e− ⎯→ H2 负极反应 Zn − 2e− ⎯→ Zn2+ 电池反应 Zn + 2H+ ⎯→ Zn2+ + H2 当E >E’，电池将放电 E’ 2. 不可逆电池 当E < E’ ，电池将充电 正极反应 Cu－2e− → Cu2+ 负极反应 2H＋ ＋2e → H2 电池反应 Cu＋2H+ → Cu2+＋ H2 由此可见，该电池的电极不可逆，是不可逆电池
二、可逆电极的类型 1.第一类电极 主要包括金属电极和气体电极 (1)将金属插入含有该金属离子的溶液中,构成的电极为 金属电极。 如Cu(s插在CuSO溶液中构成的金属电极 当电极作为正极时 电极表示CuSO(aq)|Cu(s) Cu 电极反应Cu2+(aq)+2e-Cu(s) 当电极作为负极时 Cuso4 电极表示Cu(s)|CuSO4(aq) 电极反应Cu(s)->Cu2(aq)+2e 一些活泼的金属,可以把金属溶于汞,做成汞齐电极 Nat(at)I Na (Hg)(a) 人卫出服融
二、可逆电极的类型 1. 第一类电极 主要包括金属电极和气体电极 （1）将金属插入含有该金属离子的溶液中，构成的电极为 金属电极。 如Cu (s)插在CuSO4溶液中构成的金属电极 当电极作为正极时 电极表示 CuSO4 (aq)∣Cu (s) 电极反应 Cu2+ (aq) + 2e− ⎯→ Cu (s) 当电极作为负极时 电极表示 Cu (s) ∣CuSO4 (aq) 电极反应 Cu (s) ⎯→ Cu2+(aq) + 2e− Cu CuSO4 一些活泼的金属，可以把金属溶于汞，做成汞齐电极 Na+ (a + )∣Na（Hg）(a)