丹尼尔电池是英国化学家和气象学家约翰·弗雷德里克·丹尼尔(John Frederic Daniell)于1836年发明的一种电化学电池,它由一个装满硫酸铜(II)溶液的铜罐组成,铜罐浸入装有硫酸和叠氮电极的无釉陶器容器中。丹尼尔电池可以通过消耗电极来“发电”或储存电能。
氧化还原反应是Daniell细胞背后的理论。在丹尼尔电池中,电子通过外部电路从锌电极流向铜电极,而金属离子则通过盐桥从一个半电池流向另一个半电池。在这个电池中,电流从铜电极流向锌电极,锌电极通过外部电路从阴极到阳极。在这里,盐桥充当两个半电池之间的电触点。它防止了溶液的机械流动,但为离子的迁移提供了一条自由通道,以保持通过电解液的电流。它可以防止电荷的积累。
需要注意的是,丹尼尔电池是一种可逆电池,因为它由电子组成,负电荷围绕着外部电路从阴极到阳极流动,而正离子通过溶液从阴极到阳极流动。Daniell电池通常可以表示为:
Zn(s)+Cu2+(aq)与Zn 2+(aq)+Cu(s)
原电池也称为伏打电池,分别以Luigi Galvani或Alessandro Volta命名,是一种将自发氧化还原反应的化学能转化为电能的电化学电池。它通常由两个半电池和一个盐桥组成。每个半电池还包括浸入电解液中的金属电极。这两个半电池通过金属线连接到avoltmeter和外部开关。
原电池的工作非常简单。在氧化还原反应中,原电池利用电子之间的能量转移将化学能转化为电能。
在原电池中,当电极暴露在电极-电解质界面的电解质中时,金属电极的原子是否有在电解质溶液中生成离子的倾向,从而在电极上留下电子,从而使金属电极带负电。同时,电解质溶液中的金属离子倾向于沉积在金属电极上,从而使电极带正电荷。在两个电极中,发生氧化的电极称为阳极,而发生还原的电极称为阴极。
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比较基础 | 丹尼尔细胞 | 原电池 |
描述 | 丹尼尔电池是一种电化学电池,由铜电极和锌电极分别浸入硫酸铜(II)和硫酸锌中组成。 | 原电池是一种利用自发氧化还原反应产生电能的电化学电池。 |
电解质 | Daniell电池使用硫酸铜和硫酸锌作为电解液,以完成电化学电池并发生氧化还原反应。 | 使用的电解质是每个电极的金属盐。 |
阴极 | Daniell电池使用铜阴极电极进行自发氧化还原反应,因为它是一种优秀的还原剂。 | 阴极电极可以由任何可以还原的金属组成。 |
阳极 | 阳极电极由锌电极组成,锌电极作为氧化还原反应发生的氧化剂。 | 阳极由可被氧化的金属组成。 |
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