碱性锌锰电池的原理电极方程式
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发布时间:2022-05-06 01:20
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热心网友
时间:2022-06-28 10:57
尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解,通常认为放电时,电池中的反应如下:正极为阴极,锰由四价还原为三价
2mno2+2h2o+2e→2mno(oh)+2oh
负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:
zn+2nh4cl--→zn(nh3)2cl2+2h+2e
总的电池反应为:
2mno2+zn+2nh4cl--→2mno(oh)+zn(nh3)2cl2
实践经验表明,该电池的电流-电压特性和二氧化锰的来源有关,也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。目前已全部以zncl2电解液代替nh4cl,充分说明zn与cl配合[zncl2],而不必有nh4存在,放电前ph=5,放电后ph上升到ph=7为中性。
zn(-)失去电子:zn-2e→zn(氧化反应)
c(+)得到电子:2nh4++2e→2nh3+h2(还原反应)
实际干电池正极周围还有二氧化锰,它起什么作用呢?在模拟干电池实验中可以看到,电流会迅速减小,这是由于碳棒上吸附一层氢气,内电阻增加而使反应停止的缘故。二氧化锰把正极上产生的h2氧化成水,而本身则被还原为mno(oh)。显然没有二氧化锰的干电池是没有实用价值的。
另外,产生的nh3被糊状电解质中的zn吸收为zn(nh3)2cl2。因此,干电池工作时,负极的反应材料是锌,正极是二氧化锰,故而它的学名叫锌锰电池,输出电压为
1.5伏。干电池中总反应可大体表示为:zn+2mno2+2nh4cl→2
mno(oh)+zn(nh3)2cl2。
热心网友
时间:2022-06-28 10:58
以下是碱性锌锰干电池的反应(后附酸性锌锰干电池反应).
正极为阴极反应:
MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OH-
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OH-→Mn(OH)4-
Mn(OH)4-+e→Mn(OH)42-
负极为阳极反应:
Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e
Zn(OH)2+2OH-→Zn(OH)42-
总的电池反应为:
Zn+MnO2+2H2O+4OH-→Mn(OH)42-+Zn(OH)42-
酸性锌锰干电池反应:
正极为阴极,锰由四价还原为三价
2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OH-
负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:
Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H++2e
总的电池反应为:
2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2