[請益] 鋅銅電池鹽橋的問題

[licklabium (轉體側身並步起跳回位)]

※ [本文轉錄自 Chemistry 看板 #1FHUEC2j ]

作者: licklabium (轉體側身並步起跳回位) 看板: Chemistry
標題: [實驗] 鋅銅電池鹽橋的問題
時間: Thu Feb 23 14:58:15 2012

        我是國中理化老師，日前有個同事在上課時，學生問他

        如果把鋅銅電池的鹽橋，換成了銅導線，是否仍然會有電流

        標準答案給會有電流，但是同事不確定，問了每個理化老師，大家想法都不同

        我第一個想法是不會，因為沒有鹽橋，沒辦法維持水溶液的電中性

        今天我們教學研究會，大伙一起做了實驗

        結果竟然是會的!!!!!!!接上銅導線，竟然產生了持續的電流!!

        我們用的是一般的自來水，其他的裝置和課本一樣

        當我們開始思考那究竟是何者來得失電子時

        我們試著把銅片和鋅片一起放入硫酸鋅水溶液中，接上檢流計

        發現仍然有電流通過

        甚至兩極都是銅片，一起放入硫酸銅水溶液中，一樣有電流!!(但是比較小)

        我們一開始認為應該是銅片表面不乾淨的原因，於是以砂紙摩亮後

        再一次重復此實驗，結果仍然是相同的

        接著把兩片銅片一起放到氫氧化鈉水溶液、食鹽水水溶液中

        結果竟然都是相同--有電流通過

        甚至最後我們換成了兩極都是全新的碳棒，一起放入食鹽水、氫氧化鈉溶液中

        仍然是有電流的!!!!!

        OK~我們全困惑了…

        我目前可以想到的是，是因為自來水中雜質的關係嗎??

        因為鋅的氧化電化小於水的還原電位，應該不可能是鋅和水來氧化還原產生電流

        而兩極都是碳棒為何仍然有反應，更是困惑我們了…

        我們已經請購買純水和全新的導線和鋅、銅片，下星期要重複此實驗

        只是怕最後結果如果仍然相同，那原理會是什麼呢?

        不知道有人是否可以解釋的呢?感激不盡~

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※ 轉錄者: licklabium (163.20.242.94), 時間: 02/23/2012 15:00:17
推 GUANXIN:將鹽橋換成銅導線基本上還是通路，只是電池不能持續性的
→ GUANXIN:的放電。鹽橋的功能是在溝通電路還有讓水中的離子能夠移動
→ GUANXIN:維持水中的電中性。所以把鹽橋換成銅線的時候，只是銅線無
→ GUANXIN:傳遞離子，所以銅線接線處會產生電鍍的現象，而當水中離子
→ GUANXIN:皆電鍍到銅線上的時候，電池也就無法放電了，這就是所以不
→ GUANXIN:使用一般導線而使用鹽橋的原因。
→ GUANXIN:我只看了你的文章的前面六行，因為後面的文有點難理解...
→ GUANXIN:以上拙見，有甚麼不對的地方，煩請見諒，謝謝!
推 buttercrab:關於銅片 我猜可能跟純度有關 銅片中其他金屬氧化
推 buttercrab:至於碳棒...除了推給純度還能怎麼賴ＸＤ
→ licklabium:導線也是銅，所以應該不是在硫酸銅這一杯產生反應
→ licklabium:應該是在硫酸鋅這一杯，可是鋅片驅使鋅在銅導線上析出
→ licklabium:這樣就很奇怪，表示電鍊會自行發生不需要額外能量了啊
推 zamp:應該是在負極溶液發生水得電子產生氫氣的還原反應。
→ zamp:l大可參考 http://ppt.cc/c!D! 中性時水的還原電位略小於鋅的
→ zamp:氧化電位。  實驗時可用酸鹼指示劑測試鹼性是否增強便可驗證
→ zamp:話說我週末有時間自己先來研究一下再上來討論。
→ licklabium:zamp大，我看到的表是：鋅的氧化電化0.76，水的還原電
→ licklabium:位-0.83，總和是-0.07，應該是不會反應才是，我誤會嗎?
推 zamp:你說的是「標準」還原電位，[OH-]限定為1M，當[OH-]=10^-7時,
→ zamp:還原電位-0.42，您可以看一下連結的第16頁。
→ licklabium:那表示，把鋅片放到水中，自然就會產生氧化還原嘍?
推 zamp:應該會吧。我待會直接去試試好了。
推 zamp:我今天試了Zn-Cu＆飽和食鹽水，電位差約0.7V，除了水被還原,
推 zamp:我覺得沒其他可能。而且應該是產生 [ZnCl4]2-的錯離子, 所以
→ zamp:電位差比（0.76-0.42）還大。不過我忘了用指示劑測一下了。
→ licklabium:如果是這樣子，是由H+還原，那水溶液應該會逐漸呈鹼性
→ licklabium:而且也應該會產生氣泡…下次我們做時我仔細看一下