作者Electroche (Comehereforyou)
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标题Re: [高中] 电解质水溶液的导电
时间Fri Dec 3 18:51:33 2010
用个比较简单的子来举例好了
原PO的问题应该是 既然加入电解质可以帮助提升电流(反应速率)
那为什麽氧化还原的不是电解质(氯化钠)而是水
用个比较common的例子 国中所学的锌铜电池
锌铜电池在硫酸锌和硫酸铜两个槽体之间还会加入另一条U型管 盐桥
盐桥是灌满氯化钾溶液连通两个槽体
国中老师应该都会说盐桥是连通两个槽体的回路(我国中也是这样认为= =")
其实这句话只解释了一半 盐桥的功能还有一个重要目的 消灭LJP
LJP全名叫做Liquid Junction Potential
简单来说就是离子移动速度的差异造成电位差产生
当溶液中 阴 阳离子移动速度不同时
其中一端累积较多的离子就会形成一个电动势
当锌铜电池反应时 阳极槽累积锌离子 阴极槽累积硫酸根离子
如果盐桥只是要连通两个槽体回路
那大可直接灌纯水极可 不必大费周章灌氯化钾溶液
因为盐桥功能不只在於连通回路 还要消灭阴阳两极反应形成的电位降
锌离子 硫酸根离子跑得很慢
氯离子和钾离子离移动速率很快且移动速率相近
所以可以快速去中和两个槽体累积的电位降
氯离子去阳极中和锌离子 钾离子去阴极中合硫酸根离子
回到原PO所问的电解水
电解水两个反应的反应物其实很多(水 氢离子) 多到不用钱XD
但是在快速反应下 两个极板表面都会累积大量离子
阳极氧化水产生氢离子 阴极还原氢气留下氢氧基
而水中离子少 移动速度慢 会在两个极板间与bulk phase间形成很大的LJP
故加入氯化钠就扮演类似盐桥的功能
这是在动力学上增加反应速率(少电解质时电荷跑得慢 加入电解质跑得快可以中和LJP)
而氯化钾本分氧化还原电位又比水高
这是热力学上限制他们的反应不能发生 所以"少量"氯化钠可以使电解水反应速率提高
那反应得以进行
这样比较容易理解了吧!! :P
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◆ From: 140.112.230.220
1F：推 cory8249:万分感谢大大如此用心的解释 现在大致能够理解了 12/03 23:27
2F：→ cory8249:简单来说 就是最初少量水电解後 留下来的H+/OH- 形成LJP 12/03 23:54
3F：→ cory8249:然後LJP又与原本外加电压方向相反 所以导致原本的电位差 12/03 23:56
4F：→ cory8249:被破坏 故无法继续导通电流 因此加入电解质 12/03 23:56
5F：→ cory8249:电解质的离子分别往两边跑 让电极附近的离子整体趋於 12/04 00:02
6F：→ cory8249:电中性 抵销氧化还原产物的LJP 让电路继续导通 12/04 00:02
7F：→ cory8249:///以上,我这样理解正确吗?? 12/04 00:03
8F：→ Electroche:还是打错好多字="= You got it!! 12/04 17:58
9F：推 cory8249:不过我又想到一个问题 :电解质离子终究还是会用完吧?? 12/04 19:16
10F：→ cory8249:所以说少量电解质水溶液的电解 反应过不久就会停止罗?? 12/04 19:17
11F：→ Electroche:反应会不会进行是由热力学决定 看其化学势能 12/04 20:40
12F：→ Electroche:当Chemical potential等於0 反应达平衡 就不再发生变化 12/04 20:41
13F：推 cory8249:谢谢大大的用心讲解 12/07 19:44