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lzb7758520铁杆木虫 (著名写手)
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[求助]
求助简单原电池的一个小问题
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一个小问题突然想不明白，希望大家不吝赐教！ 一个简单的原电池原理问题，一锌片与铜片用导线连接后放于硫酸溶液中，铜片上会产生氢气，为什么锌片直接接触溶液不会产生氢气呢？电子为什么去铜片上还原氢离子？？？ 我以前也是从课本中知道，这是原电池，锌片活泼性大于铜片，导线连接后电子会跑到惰性电极铜片上，感觉还是没说明白，就告诉我们这就是原电池的原因。可是既然锌也能直接还原氢离子，为什么电子大老远跑到铜片上呢？ [ Last edited by lzb7758520 on 2012-7-23 at 09:55 ] |
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 电化学与电催化 |
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【答案】应助回帖
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lzb7758520: 金币+2, ★★★★★最佳答案, 谢谢很有帮助~ 2012-07-23 12:21:19
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首先说明一下，物理学和化学中定义金属的活泼性使用不同的术语。 两块金属因费米能级和功函数不同，当它们接触（你这里用导线连接一样）时，因电子逃逸出表面所需能量不同，两表面之间就建立起了所谓的接触电势差。有了这种类似于水从高位自然流向低位的势能差后，为达到平衡，电子就会从一中金属流向令一金属。同时，两金属的费米能级（填满电子的能带）高低不同，这相当于两瓶装有不同高度的水，当用管子连接这两个瓶子时，因水位势能差的存在，高水位就会自然流向低水位一方。因此，Zn和Cu接触（用导线连接）时，Zn上的电子就自然跑到Cu表面，直到费米能级相等（水位高度相同）。如果这两块接触的金属不是在真空中，而是浸泡在水溶液中，这时，溶液中的氧化还原电对的能量高度与金属的费米能级高度又不同，在化学上习惯用电化学电位来表达。溶液中的H+/H2的能级位于Cu导带之下，就是说，只有H+能够接受Cu导带上的电子，于是就发生了你看到的现象。 |
3楼2012-07-23 10:26:59
lzb7758520
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