【酸性锌锰干电池电极反应式】酸性锌锰干电池是一种常见的化学电源,广泛用于小型电子设备中。它以锌为负极,二氧化锰(MnO₂)为正极,电解质为氯化铵(NH₄Cl)或氯化锌(ZnCl₂)的水溶液。在放电过程中,发生氧化还原反应,产生电流。
以下是酸性锌锰干电池在放电时的电极反应式总结:
一、电极反应式总结
反应类型 | 负极(锌)反应 | 正极(二氧化锰)反应 | 总反应式 |
氧化反应 | Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ | — | — |
还原反应 | — | MnO₂ + H₂O + e⁻ → MnOOH + OH⁻ | — |
总反应 | — | — | Zn + 2MnO₂ + H₂O → Zn(OH)₂ + 2MnOOH |
二、详细说明
1. 负极反应(氧化反应)
在负极,金属锌被氧化,失去电子,生成锌离子(Zn²⁺)。该过程释放出电子,是电流的来源。
$$
\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^-
$$
2. 正极反应(还原反应)
在正极,二氧化锰(MnO₂)作为氧化剂,接受电子,与水反应生成氢氧化亚锰(MnOOH)和氢氧根离子(OH⁻)。
$$
\text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O} + e^- \rightarrow \text{MnOOH} + \text{OH}^-
$$
3. 总反应
将上述两个半反应合并,得到整个电池的总反应:
$$
\text{Zn} + 2\text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + 2\text{MnOOH}
$$
三、特点与应用
- 优点:成本低、结构简单、重量轻,适合小功率设备使用。
- 缺点:电压不稳定、容量较小、不适合大电流放电。
- 应用:常用于手电筒、遥控器、钟表等低功耗设备。
四、注意事项
- 酸性锌锰干电池在使用过程中会逐渐消耗活性物质,导致电压下降。
- 不宜长时间存放,避免漏液损坏设备。
- 使用后应妥善处理,防止环境污染。
通过以上内容可以看出,酸性锌锰干电池的电极反应主要涉及锌的氧化和二氧化锰的还原,其反应机制清晰、操作简便,是日常生活中较为常见的一种电池类型。