標題：機組電池電動勢產生的原理

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機組電池電動勢產生的原理

機組電池電動勢的產生，我們是根據溶解-一沉積平衡理論及“雙電層“生成來解釋機組電池電位的產生。

任何一種金屬品體都含有金屬離子與自由離子，當金屬插入電解質中后，金屬離子會與電解質中水分子結合成為“水合離子“，如果某些金屬的“水合離子”的能級比它在金屬晶體中的離子能級低，離子就源源不斷地由金屬晶體離解到溶液中來（因為離子總是自發地趨于能級較低的狀態），金屬離子進入溶液過程中會放出能量而使金屬表面帶負電荷，但是也有某些金屬的離子在金屬晶體中的能級要比它在溶液中形成的“水合離子”的能級低，換句話說，金屬離子在金屬晶體中比在溶液中更穩定些。比如將A曠浸在有離子的硝酸銀溶液（電解質中）， Ag十就自發地向Ag表面沉積使金屬表面帶正電荷。因此溶液中的金屬離子在金屬溶液面附近聚集成一個帶相反電荷的“雙電層”，在雙電層之間存在著一個可逆的電子得失的氧化還原反應的平衡，宏觀上在金屬與溶液之間反映出一個穩定的電位差，這個電位差就是我們通常所說的電極電位。

為了深刻了解機組電池電位的產生。再舉幾種典型的金屬作為例子加以說明。如金屬鋅，當將它插入溶液之后，便發生劇烈反應，反應中鋅失去電子變成鋅離子，發生＂溶解“鋅離子不斷地進入溶液。溶液中氫離子不斷地得到電子，產生氫氣析出來，這是一個不可逆反應，叫“共輒反應＂。雖然也有“雙電層“，也有穩定的電位差，但與可逆反應有本質區別。如金屬采、鍋等金屬，在雙電層之間氧化還原反應速度都快，在通過電流時其平衡相對比較難破壞，也就是雙電層之間的電位差變化較小，正因為如此，常常以此來作為參比電極。鍋電極就常用來檢查機組電池正極電位和負極電位。如金、鉛等金屬這類是惰性金屬，本身不參與電極反應。它們作為氧化還原電極只是起著電子＂儲藏器”的作用，根據這個道理，我們可以用金屬鉛作載體制成氫電極并且規定，在25℃，下當氫的壓力為1013. 25Pa ，氫離子的活度（有效濃度）為lmol/L 的情況下，這就標準氫電極。若將某金屬電極與標準氫電極組成原電池進行比較，某金屬電極與氫電極之間的電位差稱為某金屬的標準電極電位。電位高于氫電極為正，低于氫電極為負。