氫氧燃料電池的酸性條件正極反應(yīng)為什么是為什么生成水?
作者:訪客發(fā)布時(shí)間:2021-07-20分類:催化劑及助劑瀏覽:408
正極是氧分子發(fā)生反應(yīng)的一極,你可以這樣理解:氧分子在正極首先先得到4個(gè)電子變成2個(gè)-2價(jià)氧離子。而氧離子在液相環(huán)境中是不能穩(wěn)定存在的,它需要和液相中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。而因?yàn)槭撬嵝原h(huán)境,液相存在大量的氫離子。所以2個(gè)氧離子和4個(gè)氫離子會(huì)結(jié)合生成2個(gè)水分子,也就是說(shuō)最后結(jié)果是氧分子通過(guò)得到電子再和氫離子反應(yīng)最終得到水。
氫氧燃料池工作原理?
氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑(Pt)或石墨做電極材料,負(fù)極通入H2,正極通入O2,總反應(yīng)為:2H2+O2=2H2O。
電極反應(yīng)特別要注意電解質(zhì),有下列三種情況:
1、電解質(zhì)是KOH溶液(堿性電解質(zhì))
負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為:H2+2e-=2H+,2H++2OH-=2H2O,所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為:H2-2e-+2OH-=2H2O;正極是O2得到電子,即:O2+4e-=O2-,O2-在堿性條件下不能單獨(dú)存在,只能結(jié)合H2O生成OH-,即:O2-+2H2O=4OH-,因此,正極的電極反應(yīng)式為:O2+H2O+4e-=4OH-。
2、電解質(zhì)是H2SO4溶液(酸性電解質(zhì))
負(fù)極的電極反應(yīng)式為:H2+2e-=2H+;正極是O2得到電子,即:O2+4e-=O2-,O2-在酸性條件下不能單獨(dú)存在,只能結(jié)合H+生成H2O,即:O2-+2H+=H2O,因此正極的電極反應(yīng)式為:O2+4H++4e-=2H2O(O2+4e-=O2-,O2-+4H+=2H2O)。
3、電解質(zhì)溶液(中性電解質(zhì))
負(fù)極的電極反應(yīng)式為:H2+2e-=2H+;正極的電極反應(yīng)式為:O2+H2O+4e-=4OH-
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