電極電位(原理,方法,原電池,電極反應(yīng),電池反應(yīng))

　　將鋅片插入CuSO4溶液中，鋅片上的Zn原子失去電子成為Zn2+而溶解；溶液中的Cu2+得到電子成為金屬Cu在鋅片上析出，即發(fā)生如下的氧化還原反應(yīng)：

　　反應(yīng)中電子從鋅原子轉(zhuǎn)移給銅離子。由于鋅片和硫酸銅溶液直接接觸，溶液中銅離子無(wú)秩序地自由運(yùn)動(dòng)，使得

　　Zn和Cu2+之間電子的轉(zhuǎn)移是直接的、無(wú)序的，不能定向地形成電流，化學(xué)能都以熱的形式散失在環(huán)境之中。

　　如果我們采用一個(gè)裝置（圖6-1），使鋅原子上的電子不直接轉(zhuǎn)移給銅離子，而是使還原劑Zn失去的電子沿著一條金屬導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到氧化劑Cu2+上。這樣，在導(dǎo)線中就有電流通過(guò)。

圖6-1 銅鋅原電池

　　這個(gè)裝置是在盛有ZnSO4與CuSO4溶液的燒杯中分別插入鋅片和銅片。兩個(gè)溶液用鹽橋相連。鹽橋是一支U形管，通常充滿用KCL（或KNO3）飽和了的瓊脂膠凍。用導(dǎo)線聯(lián)接兩個(gè)金屬片，并在導(dǎo)線中串聯(lián)一個(gè)靈敏的電流計(jì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看到：

　　電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明金屬導(dǎo)線上有電流通過(guò)。根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向，可以確定鋅片為負(fù)極，銅片為正極。

　　鋅片開始溶解，而銅片上有金屬銅沉積上去。

　　取出鹽橋，電流計(jì)指針回到零點(diǎn)，放入鹽橋，電流計(jì)指針又偏轉(zhuǎn)。

　　對(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可作如下分析：

　　鋅片溶解說(shuō)明鋅片失去電子，成為Zn2+進(jìn)入溶液。

　　Zn→Zn2++2e-

　　電子由鋅片經(jīng)金屬導(dǎo)線流向銅片，溶液中Cu2+從銅片上得到電子成為銅原子在銅 片上析出。

　　Cu2++2e-→Cu

　　鹽橋的溝通電路，使反應(yīng)順利進(jìn)行。因?yàn)殡S著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，在ZnSO4溶液中，Zn2+增多，溶液帶正電荷；在CuSO4溶液中，由于Cu2+變?yōu)镃u，Cu2+減少，溶液帶負(fù)電荷。這樣將阻礙Zn的繼續(xù)氧化和Cu2+的繼續(xù)還原。由于鹽橋的存在，其中CL-向ZnSO4溶液擴(kuò)散，K+則向CuSO4溶液擴(kuò)散，分別中和過(guò)剩的電荷，使兩溶液維持電中性，保證了氧化還原反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

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