浓差电池浓度高的是正极吗

如题所述

浓差电池是指电池内物质变化仅由一物质自高浓度向低浓度转变且伴随着吉布斯自由能转变成电能的一类电池。表观上,浓差电池是一种物质转移的物理过程,但这种物质转移是通过电极反应间接地实现的。由于负极和正极反应性质相同,故任意浓差电池的标准电动势Eθ皆为零。根据产生浓差的物质,浓差电池可分为电极浓差电池和电解质浓差电池。
(1)电极浓差电池 电极浓差电池由两个材料相同但浓度不同的金属电极或气压不同的气体电极构成,电解质溶液中相应离子的浓度相同。
a.气体电极构成的浓差电池
两个负载有不同压力的氢气的Pt片插入一定浓度的酸性介质中构成的浓差电池:Pt,H2 (p1)∣H+ (a)∣H2 (p2 ),Pt
电池反应:H2 (p1) → H2 (p2)。对于自发进行的电池反应,p1>p2,表观上,高浓度氢气(p1)转化为低浓度氢气(p2)而产生电动势。
b.金属汞齐电极构成的浓差电池
两个浓度不同的金属钠汞齐材料插入一定浓度的Na+ 溶液中也构成的浓差电池:Na―Hg (a1)∣Na+(a)∣Na―Hg (a2)
电池反应:Na (a1) → Na (a2)。对于自发进行的浓差电池反应,a1>a2,表观上,高浓度钠汞齐(a1)转化为低浓度钠汞齐(a2)而产生电动势。
(2)电解质浓差电池 电解质浓差电池由两个材料和浓度相同的金属或金属微溶盐,或两个材料和气压皆相同的惰性金属,插入浓度不同的相同电解质溶液中构成。
a.金属电极构成的电解质浓差电池
如 Ag∣AgNO3 (a1)‖AgNO3 (a2)∣Ag 。电池反应为:Ag+ (a2) → Ag+ (a1)。对于自发进行的电池反应,a2>a1,表观上,高浓度电解质离子Ag+ (a2)转化为低浓度电解质离子Ag+ (a1)而产生电动势。称该浓差电池为阳离子可逆的浓差电池。
b.金属微溶电极构成的电解质浓差电池
如Ag,AgCl (s)∣HCl (a1)‖HCl (a2)∣AgCl (s),Ag 。电池反应为:Cl―(a1) →Cl―(a2)。a1>a2时,电池反应自发进行,E>0。称该浓差电池为阴离子可逆的浓差电池。
c.气体电极构成的电解质浓差电池
如Cl2 (p)∣Cl―(a1)‖Cl―(a2)∣Cl2 (p)。电池反应:Cl―(a1) → Cl―(a2)。a1>a2时,电池反应自发进行,E>0。该电池也是对阴离子可逆的浓差电池。
在物理模型上,电极浓差电池为“单液浓差电池”,而电解质浓差电池为“双液浓差电池”。对于双液电解质浓差电池,如果两电解质不通过盐桥相联,则浓差电池的总电动势为浓差电池电动势与液接电势的代数和。可以用盐桥减小液接电势,也可以通过两个电池的反接形成浓差电池,同时又避免液接电势。
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