原電池中的鹽橋究竟幹了什麼?

時間 2021-05-30 11:31:54

1樓:劉章

首先應該明確的是,鹽橋中的正/負離子濃度非常之高,因此我們認為離子只能從鹽橋向溶液中擴散;其次K離子與Cl離子的擴散係數相當,這樣的話在鹽橋/溶液介面就不會形成液接電位。

2樓:兩百抽雙層紙巾

書上這麼說的,就是為了減小液界電位。這是鹽橋的作用。

幹了啥,那就是問鹽橋裡的離子移動。舉個例子這個原電池(構成迴路的,我外電路沒畫完整):

我不知道這麼理解對不對,要是能理解裡面具體的過程,應該就能懂鹽橋到底幹嘛用的。因為我也是剛剛才看到《電化學原理》這本書的這塊內容,看不懂就上知乎,我按自己理解是這樣想的:

左邊是加了鹽橋的,右邊是不加鹽橋,可以看出沒加鹽橋造成的液界電位是Cu和SO4。而加了鹽橋的液界電位是鹽橋口兩端,K和SO4,Cu和Cl。因為鹽橋內是飽和溶液,外界當做稀釋溶液,可以認為鹽橋左端只有K流出,右端只有Cl流出(並不是多少離子電量守恆,而考慮到擴散作用,這其中有了擴散作用作為能量驅動k和Cl的強制流出),所以這兩個液介面合併為乙個K和Cl的液介面,而K和Cl離子淌度接近(也就是遷移速度大體一致,造成液界電位的原因就是兩離子淌度不同而引起的),所以可以認為K和Cl所引起的液界電位遠小於Cu和SO4。

這也是為什麼鹽橋能削弱液界電位。

我覺的,這裡為了減小雙電層構成的液界電位,引進了高濃度鹽橋(可以認為是能量源)構成的雙電層(K和Cl)(這一雙電層的離子遷移速度大體一致),掩蓋了低濃度的雙電層(Cu和SO4)(這一雙電層的遷移速度不一樣),去除了誤差。也就是施加了能量去除誤差。

3樓:凌零

有鹽橋,鋅離子和銅離子的移動就少了(兩者的移動能力不一),主要靠鹽橋中的鉀離子和氯離子進行移動(兩者移動能力接近)從而減少了接界電勢。

4樓:化磚渣

有幾個答案沒把問題說清楚,我補充一下,鹽橋能降低液接電勢的關鍵在於鹽橋中的電解質,液接電勢成因在於電解質中陰陽離子遷移數的區別,而影響遷移數的因素主要是電荷、濃度還有淌度,鹽橋中電解質飽和意味著鹽橋中的電解質遷移數為1,即只有這個電解質起到導電作用,而且所用的電解質一般是陰陽離子淌度接近,通俗來說就是移動能力接近,像氯化鉀之類,才能保證液接電勢盡可能小

至於為什麼要降低液接電勢呢,因為液接電勢是乙個不穩定的值,會影響測量

5樓:匡俊強

這個問題高中糾結了很久,關鍵問題是不知道鹽橋裡的離子可以釋放出來。鹽橋的作用有兩個,一是作為導線形成閉合迴路,二是提供陰陽離子保持兩邊溶液電中性。

鹽橋的實質成分是瓊脂+強電解質,而瓊脂內部是疏鬆多孔的,離子可以通過孔隙進出鹽橋。以銅鋅原電池,反應液為硫酸銅、鹽橋內強電解質是氯化鉀為例,鋅失電子進入溶液、銅離子得電子析出,鹽橋內的氯離子進入硫酸鋅溶液、鉀離子進入硫酸銅溶液,從而保持兩邊溶液電中性,使反應能正常進行。

ps:中學時老師的解答是:鹽橋中的氯離子向硫酸鋅溶液端集合(未進入溶液)、鉀離子向硫酸銅溶液端集合(未進入溶液),從而達到電中性。

但我提出如果突然取出鹽橋,兩邊都將達不到電中性,這不符合常識,老師未置可否。pps:中國城鄉差距還是廣泛存在,我中學是在鎮里讀的,這個問題老師曾含混不清的錯誤回答了我。

6樓:阮之復興

基本同意課代表的回答,稍稍補充點實際應用的東西~

首先看乙個實驗:請問電壓讀數是多少?

很明顯,是0伏,因為兩個電極完全一樣。

再來看第二個實驗:

這時候電壓表讀數不是0伏。雖然電極材料都是銅,但是因為硫酸銅的濃度不一樣,電壓也會不同。這種原電池叫作濃差電池。

那麼濃差電池如果做成像第一張圖那樣放在乙個容器裡會發生什麼結果呢?兩種溶液會混合,濃度變得相等,濃差電池也廢了。

所以,在實際應用中,陽極和陰極的環境有時必須隔離開來才能發揮每個電極的最佳狀態。為了維持兩邊不同的環境,要用乙個屏障來延緩溶液自由擴散,但是允許離子緩慢穿越鹽橋來完成電流迴路

常見的鹽橋材料簡單的有木塞、多孔陶瓷,高階一點的有玻璃,離子選擇膜。

因此誠如課代表說的,像銅鋅這種Galvanic(不知如何翻譯)類的原電池,放在同一種溶液裡不用鹽橋都可以成迴路。

使用鹽橋的主要目的是阻斷陰陽極的電解液相互混合。鹽橋自己會帶來電阻,這是無法避免的。

另外,因為鹽橋阻隔了兩個不同環境,兩邊也會和濃差電池一樣產生乙個電壓差。所以鹽橋不是產生或消除液接電勢,而是聚集了液接電勢。

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