原電池中的鹽橋的作用與反應本質

1、認識原電池中的“橋”認識原電池中的“橋”一、鹽橋的構成與原理：一、鹽橋的構成與原理：鹽橋里的物質一般是強電解質而且不與兩池中電解質反應，教材中常使用裝有飽和KCl瓊脂溶膠的U形管，離子可以在其中自由移動，這樣溶液是不致流出來的。用作鹽橋的溶液需要滿足以下條件：陰陽離子的遷移速度相近；鹽橋溶液的濃度要大；鹽橋溶液不與溶液發(fā)生反應或不干擾測定。鹽橋作用的基本原理是：由于鹽橋中電解質的濃度很高兩個新界面上的擴散作用主要來自鹽橋故兩個新界面上產

2、生的液接電位穩(wěn)定。又由于鹽橋中正負離子的遷移速度差不多相等故兩個新界面上產生的液接電位方向相反、數值幾乎相等從而使液接電位減至最小以至接近消除。常用的鹽橋溶液有：飽和氯化鉀溶液、4.2molLKCl、0.1molLLiAc和0.1molLKNO3等。二、鹽橋的作用：二、鹽橋的作用：鹽橋起到了使整個裝置構成通路、保持電中性的作用，又不使兩邊溶液混合。鹽橋是怎樣構成原電池中的電池通路的呢？Zn棒失去電子成為Zn2進入溶液中，使ZnSO4溶液

3、中Zn2過多，即正電荷增多，溶液帶正電荷。Cu2獲得電子沉積為Cu，溶液中Cu2過少，SO42過多，即負電荷增多，溶液帶負電荷。當溶液不能保持電中性，將阻止放電作用的繼續(xù)進行。鹽橋的存在，其中Cl向ZnSO4溶液遷移，K向CuSO4溶液遷移，分別中和過剩的電荷，使溶液保持電中性，反應可以繼續(xù)進行。鹽橋中離子的定向遷移構成了電流通路，鹽橋既鹽橋中離子的定向遷移構成了電流通路，鹽橋既可溝通兩方溶液，又能阻止反應物的直接接觸?？墒褂伤B接的兩

4、溶液保持電中性可溝通兩方溶液，又能阻止反應物的直接接觸?？墒褂伤B接的兩溶液保持電中性，否則鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為Zn2而帶上正電，銅鹽溶液會由于銅的析出減少了Cu2而帶上了負電。鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進行。導線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內電路，保持電中性就是化學原電池的鹽橋起到電荷“橋梁”的作用，保持兩邊的電荷平衡以防止兩邊因為電荷不平衡（一邊失去電子，一

5、邊得到電子造成的）而阻礙氧化還原反應的進行。三、鹽橋反應現象：三、鹽橋反應現象：極池從而達到傳導電流使雙液電池形成閉合回路的目的，所以鹽橋用一段時間就會失效了，要重新浸到飽和食鹽水（或是KCl溶液）里。兩燒杯中的離子會通過鹽橋的但不會太多，因這時兩池中的濃度差相對太小的緣故（此說法有待商榷，歡迎專家指導，謝謝）。3.在有鹽橋的銅鋅原電池中，電解質溶液的選擇為什么要與電極材料的陽離子相同？如Zn極對應的是硫酸鋅，能不能是氯化鋅或者氯化鈉？

6、鋅在負極失去電子，變成離子進入溶液，電子沿外導線流到正極銅上面，硫酸銅溶液中的銅離子在正極上得到電子變成銅單質析出。硫酸銅溶液中的陰離子通過鹽橋移動到硫酸鋅溶液中，而形成回路。4.在有鹽橋的銅鋅原電池中，電解質溶液的選擇為什么要與電極材料的陽離子相同？如Zn極對應的是硫酸鋅，能不能是氯化鋅或者氯化鈉？答：可以的，如果該溶液中溶質的陽離子對應的金屬單質比電極強的話沒有問題。反正這邊發(fā)生的反應只是Zn的溶解而已。但是如果比電極弱的話，例如硫

7、酸銅，鋅就會置換出銅，在表面形成原電池，減少供電量。使用鹽橋就是為了避免這種情況，至于電解液要跟電極相同那是一個做題的技巧，具體問題具體分析就好了。5.鋅與硫酸鋅溶液會反應？請參閱“電極電勢”及“雙電層理論”雙電層理論德國化學家能斯特（HWNernst）提出了雙電層理論（electrondoublelayerthey）解釋電極電勢的產生的原因。雙電層理論:膠核的靜電作用把溶液中的反離子吸附到其周圍。受膠核電位離子的靜電引力和反離子熱運動

8、的擴散作用、溶液對反離子的水化作用，反離子的濃度隨與固體表面距離增加濃度逐漸減少，分布符合Boltzmann分布。德國科學家W.Nernst對電極電勢產生機理作了較好的解釋。他認為：當把金屬插入其鹽溶液中時，金屬表面上的正離子受到極性水分子的作用，有變成溶劑化離子進入溶液而將電子留在金屬表面的傾向。金屬越活潑、溶液中正離子濃度越小，上述傾向就越大。與此同時，溶液中的金屬離子也有從溶液中沉積到金屬表面的傾向，溶液中的金屬離子濃度越大、金屬