碳鋅電池正負極的疑問

2010-03-22 6:43 am
碳鋅電池的負極沒什麼爭議,各版本都說是「鋅」;但正極的爭議超大,有的版本說是「碳」、有的版本又說是「二氧化錳」,到底哪一個才對呢?

另外,課本上的資料說鋅銅電池的正負極判斷是依照「活性大小」來判斷,因為Zn>Cu,所以可判斷鋅當負極(易於放出e-)。若依照這個原則來判斷碳鋅電池的正負極,就讓我非常困擾了,因為活性大小為:Mn>C>Zn,如果讓鋅當負極,正極不就沒人選了?難道百家爭鳴的答案都是錯的?

回答 (2)

2010-03-22 9:40 am
✔ 最佳答案
鋅碳電池的負極是鋅殼,正極是碳棒。

鋅殼作為負極,應無爭議,因為電池的陽極反應是鋅氧化成鋅離子,把電子向外電路放出。
Zn(s) → Zn^2+(aq) + 2e^-

鋅碳電池的電解質是氯化銨,陰極反應是銨離子吸收來自外電路的電子,還原成氫氣。
2NH4^+(aq) + 2e^- → 2NH3(aq) + H2(g)
由於反應在惰性的碳電極上進行,所以碳電極是正極。

由於碳電極是惰性電極,電池的反應並不會涉及碳的還原電位或活性,而是比較以上兩個反應的電位(吸/放電子的能力)。

陰極反應並不涉及 MnO2,所以 MnO2 並不是正極。事實上,MnO2 是作為氧化劑,把陽極反應所產生的氫氧轉化成水。
2MnO2(s) + H2(g) → Mn2O3(s) + H2O(l)
因為若果讓氫氣累積於電池內,會使電池內壓力增大,直至爆裂。

現在大多數人把 MnO2 把氫氣轉化成水的反應式,與陰極反應合併,變成:
2NH4^+(aq) + 2MnO2(s) + 2e^- → 2NH3(aq) + Mn2O3(s) + H2O(g)
但這樣的合併會使決定哪個是正極產生困難。
參考: micatkie
2010-04-04 6:50 am
請問micatkie 為何二氧化錳將氫氣轉變成H2O時 H2O的狀態是液態 但與陰極半反應合併後 H2O卻變成氣態了呢? 是打錯了嗎?


收錄日期: 2021-04-13 17:09:11
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100321000010KK10944

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