在原电池中,正极可用石墨或铂做惰性电极,如何理解铂是惰性电极

职业培训 培训职业 2025-01-02
在原电池中,正极可以使用石墨或铂等惰性电极。所谓的“惰性电极”,如铂,虽然在某些条件下本身不会得失电子,但仍然是电的良导体。在原电池中,惰性电极如铂不参与电极反应,它的作用仅仅是传导电流。因此,即使铂在纯净状态下几乎不导电,但在原电池的应用中,它作为惰性电

在原电池中,正极可以使用石墨或铂等惰性电极。所谓的“惰性电极”,如铂,虽然在某些条件下本身不会得失电子,但仍然是电的良导体。在原电池中,惰性电极如铂不参与电极反应,它的作用仅仅是传导电流。因此,即使铂在纯净状态下几乎不导电,但在原电池的应用中,它作为惰性电极时,其导电性足以使电子通过。

原电池的组成必须满足以下条件:

1. 使用两种活泼性不同的金属或导电单质,其中一种相对较活泼,另一种相对较不活泼,例如铂和石墨。

2. 通过导线将这两种金属连接起来,并浸入电解质溶液中,以形成闭合回路。

3. 发生自发的氧化还原反应。

对于非金属元素或气体,由于它们本身不导电,当它们在不同氧化态构成的氧化还原电对作为半电池时,需要外加惰性导体,如铂或石墨,来充当电极并导电。这些惰性电极不参与电极反应,仅作为电子输送的介质。

例如,在氢氧燃料电池中,无论是中性介质、酸性介质还是碱性介质,正极和负极都可以使用铂作为惰性电极。在这些电池中,铂电极上的反应如下:

中性介质中氢氧燃料电池的电极反应:

正极:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

负极:2H2 - 4e- + 4OH- → 4H2O

总反应式:2H2 + O2 → 2H2O

酸性介质中氢氧燃料电池的电极反应:

正极:O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O

负极:2H2 - 4e- → 4H+

总反应式:2H2 + O2 → 2H2O

碱性介质中氢氧燃料电池的电极反应:

正极:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

负极:2H2 - 4e- + 4OH- → 4H2O

总反应式:2H2 + O2 → 2H2O

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