王明德高敏

(西安交通大学理学院 陕西西安710049)

怎样把非氧化还原反应组装成原电池

王明德*高敏

(西安交通大学理学院 陕西西安710049)

非氧化还原反应既包括氧化数不变的化学变化过程,也包括变化前后无新物质生成的物理变化过程。把非氧化还原反应组装成原电池的关键是寻找一种合适的具有不同氧化数的中间产物,从而把非氧化还原反应分解为有电子得失的两个半反应。

原电池 浓差电池 组装原电池 非氧化还原反应 中间产物

非氧化还原反应既包括反应前后氧化数均无变化的化学变化过程,也包括变化前后无新物质生成的物理变化过程如浓差变化。根据吉布斯函数判据,在一定温度和压力下系统的吉布斯函数降低值-ΔG与系统对外所做的非体积功-W′之间存在如下关系:

由此可见,不论是氧化还原反应还是非氧化还原反应,也不论是化学变化还是物理变化,只要吉布斯函数是减小的,就可以借该变化过程对外做非体积功,就可以将其组装成原电池。

原电池作为一种电源在生产实践中用途非常广泛,故不断有新的容量大、性价比高的原电池被研制开发出来。但与此同时,容量和性价比都无关紧要的原电池组装及测试在许多不同专业领域也是非常重要的。这时原电池的组装与测试主要作为一种科学研究的方法和工具在发挥作用。从这方面考虑,原电池与化学、医学、生物学、材料、新能源、环境等专业有着千丝万缕的联系。……