簡單化學電池問題

這類伏特電池 (voltaiccell，亦譯作伏打電池) 的一大缺點，就是活性較高的金屬電極（或甚至兩支金屬電極）會與電解質發生反應。

圖中的電池是以硫酸銅(II)溶液作電解質，有兩個反應同時進行：
其一是電池的反應：鎂的電化序位置較銅高，鎂進行氧化放出電子變成鎂離子進入溶液，電子則由鎂流向銅。銅(II)離子在銅極表面吸收電子變成銅金屬。
鎂極反應： Mg(s) → Mg^2+(aq) + 2e^-
銅極反應： Cu^2+(aq)+ 2e^- → Cu(s)
其二是鎂金屬與溶液中的銅(II)離子進行置換反應，鎂極溶解而銅金屬澱積在鎂極上。
Mg(s) + CuSO4(aq) → CuSO4(aq) + Mg(s)
或 Mg(s) +Cu^2+(aq) → Mg^2+(aq) + Cu(s)

若圖中的電池改以稀硫酸作電解質，亦有兩個反應同時進行：
其一是電池的反應，如上。
其二是鎂金屬的稀酸溶液進行反應，生成氫氣。
Mg(s) + H2SO4(aq) → MgSO4(aq) + H2(aq)
或 Mg(s) +2H^+(aq) → Mg^2+(aq) + H2(g)

無論是以硫酸銅(II)溶液或者稀硫酸作為電解質，均有電池反應以及一個其他反學反應同時進行。要解決這個問題，可改換成丹聶爾 (Daniell cell) 的裝置，即用兩個以鹽橋相連的半電池，一個半電池是銅電極浸在硫酸銅(II)溶液中，另一個半電池是鎂電極浸在硫酸鎂溶液中。

2011-11-28 16:04:38 補充：
在這兩個反應中，鎂放出電子變成鎂離子（Mg^2+），硫酸根離子（SO4^2-）存在於溶液中沒有變化。當寫完整方程式時，才寫成 MgSO4。

硫酸銅(II) --> Copper(II) Sulphur --> CuSO4

Right Hand Side (Mg)

Mg --> Mg2+ + 2 e-
Mg dissolve in the solution, --> the Mg will become smaller

Left Hand Side (Cu)
Cu2+ + 2e- --> Cu(s)
Copper ion from the solution, gain e- and form copper metal on the surface of the copper.--> the copper metal become thicker.

Overall, the solution turn pale blue, from deep blue.


右側（鎂）

鎂 - > 鎂離子 + 2個 電子
鎂溶解在溶液中， - > 鎂片將變得更小

左邊（銅）
銅離子 + 2個 電子 - - > 銅 (s)
從溶液中的銅離子，獲得電子, 在銅片表面上形式銅金屬.-->銅片變厚。


總體而言，溶液變成淡藍色。

H2SO4?????