什么是浓差电池?浓差电池有几种?(2)
(2013-01-10 20:05:26)
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化学教学理论研修笔记 |
分类: 化学竞赛 |
(2)电解质浓差电池
a.金属电极构成的电解质浓差电池
如 Ag∣AgNO3 (a1)‖AgNO3 (a2)∣Ag 。电池反应为:Ag+ (a2) → Ag+ (a1)。对于自发进行的电池反应,a2>a1,表观上,高浓度电解质离子Ag+ (a2)转化为低浓度电解质离子Ag+ (a1)而产生电动势。称该浓差电池为阳离子可逆的浓差电池。
b.金属微溶电极构成的电解质浓差电池
如Ag,AgCl (s)∣HCl (a1)‖HCl (a2)∣AgCl (s),Ag 。电池反应为:Cl―(a1) → Cl―(a2)。a1>a2时,电池反应自发进行,E>0。称该浓差电池为阴离子可逆的浓差电池。
c.气体电极构成的电解质浓差电池
如Cl2 (p)∣Cl―(a1)‖Cl―(a2)∣Cl2 (p)。电池反应:Cl―(a1) → Cl―(a2)。a1>a2时,电池反应自发进行,E>0。该电池也是对阴离子可逆的浓差电池。
在物理模型上,电极浓差电池为“单液浓差电池”,而电解质浓差电池为“双液浓差电池”。对于双液电解质浓差电池,如果两电解质不通过盐桥相联,则浓差电池的总电动势为浓差电池电动势与液接电势的代数和。可以用盐桥减小液接电势,也可以通过两个电池的反接形成浓差电池,同时又避免液接电势。
例如,要构成金属微溶盐电极的电解质浓差电池,可以用两个金属微溶盐电极分别与钠汞齐电极构成电池,然后将两个电池反向串联:
(―)Na-Hg (aNa)∣NaCl (a1)∣AgCl (s)∣Ag -Ag∣AgCl (s)∣NaCl (a2)∣Na-Hg (aNa)(+)
串联电池的总反应为:NaCl (a2) → NaCl (a1)。