氢燃料电池电极反应(氢电池的电极反应)
氢氧燃料电池电极反应式是?
若电解质为酸溶液
负极反应式为:2H2-4e-==4H+
正极反应式为:O2 + 4H+ +4eˉ== 2H2O
若电解质溶液是碱溶液
负极反应式为:2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20
正极为:O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ
扩展资料:
氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。
参考资料来源:百度百科-氢氧燃料电池
氢氧燃料电池的电极反应式和总反应怎么写?
所有的燃料电池的工作原理都是一样的,其电极反应的书写同样是有规律可循的。书写燃料电池电极反应式的步骤类似于普通原电池,在书写时应注意以下几点:
1.电池的负极一定是可燃性气体,失电子,元素化合价升高,发生氧化还原反应;电池的正极一定是助燃性气体,得电子,化合价降低,发生还原反应。
2.燃料电池两电极材料一般都不参加反应,反应的是通到电极上的燃料和氧气,两电极只是传导电子的作用。
3.电极反应式作为一种特殊的离子反应方程式,也必需遵循原子守恒,得失电子守恒,电荷守恒。
4.写电极反应时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应,在碱性电解质中,电极反应式不能出现氢离子,在酸性电解质溶液中,电极反应式不能出现氢氧根离子。
5.正负两极的电极反应式在得失电子守恒的条件下,相叠加后的电池反应必须是燃料燃烧反应和燃料产物于电解质溶液反应的叠加反应式。
总反应方程式:2H2 + O2=2H2O
由于原电池是将氧化还原反应中的氧化反应和还原反应分别在两极(正、负两极)上发生,故燃料电池负极的电极反应=燃料电池总反应- 燃料电池正极的电极反应。在得出 燃料电池负极的电极反应时要注意消去总反应和正极反应中的 O2
当电解质为碱性或中性环境时,正极的电极反应为O2 +4e +2H2O = 4OH -
当电解质为酸性环境时,正极的电极反应为: O2 +4e +4H + = 4H 2 O
根据前面说的,再写出负极的电极反应就好了
氢氧燃料电池电极化学反应式
氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种,在酸溶液中负极反应式为:2H2-4e-==4H+
正极反应式为:O2
+
4H+
+4eˉ==
2H2O;如是在碱溶液中,则不可能有H+出现,在酸溶液中,也不可能出现OHˉ。
若电解质溶液是碱、盐溶液则负极反应式为:2H2
+
4OHˉ-4eˉ==
4H20
正极为:O2
+
2H2O
+
4eˉ==
4OHˉ
若电解质溶液是酸溶液则负极反应式为:2H2-4eˉ=4H+(阳离子),正极为:O2+4eˉ+4H+=2H2O
氢氧燃料电池电极反应式
氢氧燃料电池电极负极反应式为:2H2-4e-==4H+,正极反应式为:O2+4H++4e-==2H2O(酸性)。氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入H2,正极通入O2。
极反应特别要注意电解质,有下列三种情况:
1、电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极发生的反应为:H2+2e-=2H+,2H++2OH-=2H2O,所以负极的电极反应式为:H2-2e-+2OH-=2H2O;正极是O2得到电子,即:O2+4e-=O2-,O2-在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-,即:O2-+2H2O=4OH-,因此,正极的电极反应式为:O2+H2O+4e-=4OH-。
2、电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
负极的电极反应式为:H2+2e-=2H+;正极是O2得到电子,即:O2+4e-=O2-,O2-在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O,即:O2-+2H+=H2O,因此正极的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O(O2+4e-=O2-,O2-+4H+=2H2O)。
3、电解质是NACl溶液(中性电解质)
负极的电极反应式为:H2+2e-=2H+;正极的电极反应式为:O2+H2O+4e-=4OH-。
氢氧燃料电池电极反应式是什么?
氢氧燃料电池负极氢气的基本反应是: H2-2e- =2H+;
氢氧燃料电池正极氧气的基本反应是:O2+4e-=2O2-;
书写电极反应式时要注意反应环境对电极产物的影响。 注意: H+只存在于酸性介质中,碱性及固体氧化物介质中H+要继续反应。 H++OH-= H2O 2H+ + O2- =H2O O2-只存在于氧化物介质中,在酸性及碱性介质中O2-要继续反应。 O2- + 2H+ = H2O 2O2- + 2H2O = 4OH-
氢氧燃料电池按电池结构和工作方式分为离子膜、培根型和石棉膜三类:
1、离子膜氢氧燃料电池:用阳离子交换膜作电解质的酸性燃料电池,现代采用全氟磺酸膜。电池放电时,在氧电极处生成水,通过灯芯将水吸出。这种电池在常温下工作、结构紧凑、重量轻,但离子交换膜内阻较大,放电电流密度小。
2、培根型燃料电池:属碱性电池。氢、氧电极都是双层多孔镍电极(内外层孔径不同),加铂作催化剂。电解质为80%~85%的苛性钾溶液,室温下是固体,在电池工作温度(204~260°C)下为液体。这种电池能量利用率较高,但自耗电大,起动和停机需较长的时间(起动需24小时,停机17小时)。
3、石棉膜燃料电池:也属碱性电池。氢电极由多孔镍片加铂、钯催化剂制成,氧电极是多孔银极片,两电极夹有含35%苛性钾溶液的石棉膜,再以有槽镍片紧压在两极板上作为集流器,构成气室,封装成单体电池。放电时在氢电极一边生成水,可以用循环氢的办法排出,亦可用静态排水法。这种电池的起动时间仅15分钟,并可瞬时停机。
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