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原电池中的盐桥问题

2020-02-14 21:47:39

通常情况下,一个自发反应(电动势为正)的原电池,负极的电势低于正极(这是电极名称的来源),在电场力的作用下,电子会自发地由负极向正极移动,降低电势能。如果没有盐桥,随着电子的转移,负极的电子越来越少且附近溶液的阳离子越来越多,会使负极的电势升高,同理,正极的电子越来越多且附近溶液的阴离子越来越多,会使正极的电势降低,正极与负极的电势差就会减小,电子转移的驱动力就会减小,所以会阻碍电子的转移。当负极和正极的电势相同时,电势差为0,电子转移的驱动力就消失了,表示电池无法继续工作了,即“没电了”。如果没有盐桥,极短的时间内(不到1秒)就会达到电势差为0的平衡态,所以电流无法持续。限于高中学过的概念来解释,就是当负极处附近溶液阳离子越来越多时,同时正极处附近溶液阴离子越来越多,这些“额外”的阳离子和阴离子会形成一个与原本方向相反的电场,根据场的叠加原理,新的电池相当于是原来的电场被抵消了一部分,所以电子转移的驱动力就减弱了。限于初中学过的概念来解释,就是当负极处附近溶液阳离子越来越多时,这些阳离子会对电子有更多的吸引作用,对电子的离开有阻碍,同时同时正极处附近溶液阴离子越来越多时,这些阴离子会对电子有更多的排斥作用,对电子的到来有阻碍。

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