电化学观察台 · 放电状态

氢氧燃料电池:介质一换,谁在“跑”?

先盯住不变的主线:氢在负极失电子,氧在正极得电子;变化的是电极反应式,以及穿过电解质的离子。

2H₂ + O₂ → 2H₂O

先判断方向:这是原电池的放电过程,外电路电子始终由负极流向正极;不要把电子在外电路中的流动和离子在电解质中的迁移混在一起。

负极(发生氧化)氢气入口
H₂
H₂ → 2H⁺ + 2e⁻

氢气把电子交给电极,生成的 H⁺ 进入电解质。

失电子 → 氧化电子离开负极
外电路:电子
负极 → 正极
电解质:H⁺
负极 → 正极
正极(发生还原)氧气入口
O₂
O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O

氧气从电极得到电子,同时消耗迁移来的 H⁺。

得电子 → 还原生成水

把两个电极反应“对齐”后

2H₂ + O₂ → 2H₂O

负极反应式乘 2 后,电子数与正极消耗的电子数相等;相加时 H⁺ 会约去,所以总反应式不随酸碱介质改变。

当前介质酸性电解质
迁移离子H⁺:负极 → 正极
不会改变的判断电子:负极 → 正极