Encuentre las fórmulas de reacción de los electrodos de varias celdas de combustible comunes en la química de la escuela secundaria
Las pilas de combustible de hidrógeno y oxígeno generalmente utilizan platino (Pt) o grafito como materiales de electrodo. Se alimenta H2 al electrodo negativo y O2 al electrodo positivo. /p>
Total La reacción es: 2H2+O2===2H2O
Se debe prestar especial atención al electrolito en la reacción del electrodo. Hay tres situaciones:
. 1. El electrolito es una solución de KOH (electrolito alcalino).
La fórmula de reacción del electrodo negativo es: H2+2e-===2H+, 2H++2H2O.===2O2-, O2- no puede existir solo en condiciones alcalinas. Solo puede combinarse con H2O para formar OH-, es decir: 2O2-+2H2O===4OH-, por lo que la fórmula de reacción del electrodo positivo es:
2: O2 H2O 4e- =. = = 4OH-.
2. El electrolito es solución de H2SO4 (electrolito ácido)
La fórmula de reacción del electrodo negativo es: H2 2e- ==== 2H
El electrodo positivo es O2, obtenemos electrones, es decir, O2 4e- ==== 2O2-, O2- no puede existir solo en condiciones ácidas y solo puede combinarse con H para formar H2O, es decir, O2- 2 H === = H2O. H2O, entonces
La ecuación de reacción del electrodo positivo es O2+4H++4e-====2H2O (O2+4e-===2O2-, 2O2-+4H+====2H2O)
3. El electrolito es una solución de cloruro de sodio (electrolito neutro)
La ecuación de reacción del electrodo negativo es:
1: H2 2e- ==== 2H
Electrodo positivo La fórmula de reacción del electrodo es: O2 H2O 4e- ==== 4OH-
Nota: 1. No hay H en los reactivos ni en los productos de la solución alcalina
2. Ácido No hay OH- en los reactivos y productos de la solución
3. No hay H y OH- en los reactivos de la solución neutra
4 No hay O2- en la solución acuosa
5. No se producirá O2- en la solución acuosa. Pila de combustible de metanol
La pila de combustible de metanol utiliza platino como electrodo y álcali o ácido como electrolito:
1. Electrolito alcalino (como una solución de KOH)
Ecuación de reacción total: 2CH4O 3O2 4KOH ==== 2K2CO3 6H2O
La reacción del electrodo positivo es la siguiente: 3O2 12e- 6H20====12OH2O 6H20==== 12OH-
El electrodo negativo La fórmula de reacción del electrodo es la siguiente: CH4O-6e-+8OH-====CO32-+6H2O
2. Electrolito ácido (tome la solución H2SO4 como ejemplo)
Reacción total: 2CHO+3O2=== 2CO2+4H2O
La fórmula de reacción del electrodo positivo es: 3O2+12e-+12H20====12OH-: 3O2 12e- 12H ==== 6H2O
La fórmula de reacción del electrodo negativo es: 2CH4O- 12e- 2H2O ==== 12H 2CO2
Explicación: Los principios de las pilas de combustible de etanol y metanol Las pilas de combustible son básicamente las mismas
3. Pilas de combustible de metano
Combustible de metano La batería utiliza placas porosas de níquel como dos polos. La solución de electrolito es KOH y el CO2 generado reacciona con KOH para generar K2CO3, por lo que la reacción total es: CH4 2KOH 2O2 === K2CO3 3H2O.
Reacción en el electrodo negativo: CH4 - 8e- 8OH- === CO2 6H2O CO2 2OH- === CO32- H2O. H2O, entonces:
La fórmula de reacción del electrodo negativo es: CH4 10 OH- 8e- ==== CO32- 7H2O
La fórmula de reacción del electrodo positivo es: O2 4e- === = 2O2-, O2- H2O ==== 2OH-, por lo tanto:
La fórmula de reacción del electrodo positivo es: O2 2H2O 4e- ==== 2OH-: O2 2H2O 4e- ==== 4OH -, entonces:
La fórmula de reacción del electrodo positivo es: O2 2H2O 4e- ==== 4OH-: O2 2H2O 4e- ==== 4OH -. 4OH-
Análisis: domine la fórmula de reacción de los electrodos de las pilas de combustible de metano y domine las fórmulas de reacción de los electrodos de otras pilas de combustible de hidrocarburos gaseosos
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La primera lámpara de agua de mar nueva de mi país que utiliza una batería de aluminio, aire y agua de mar como fuente de energía, que utiliza agua de mar como electrolito, Relying Gracias al oxígeno del aire, el aluminio se oxida continuamente para generar corriente eléctrica. Simplemente coloque la lámpara en el agua del mar durante unos minutos y emitirá una luz blanca deslumbrante.
El material del electrodo negativo de la fuente de alimentación es aluminio; el material del electrodo positivo de la fuente de alimentación es grafito, malla de platino y otros materiales inertes que pueden conducir electricidad.
La fórmula de reacción del electrodo negativo es 4Al-12e-===4Al3
La fórmula de reacción del electrodo positivo es 3O2 6H2O 12e-===12OH-;
Fórmula de reacción total: 4Al 3O2 6H2O===4Al(OH)3
Nota: La placa de aluminio debe reemplazarse a tiempo y el platino debe convertirse en una malla para aumentar el área de contacto con el oxígeno.