不同条件下氢氧燃料电池中的电极反应

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不同条件下氢氧燃料电池中的电极反应

化学先生 / 2019-06-06

氢氧燃料电池的负极上发生的是氢气被氧化为H﹢的反应，如果该反应是在碱性条件下进行的，生成的H+瞬即与溶液中大量存在的OH﹣结合生成水。因此，实际发生的电极反应为:

H₂+20H﹣－2e﹣＝2H₂O,

如果在酸性条件或中性条件下，电极反应为:

H₂-2e-＝ 2H﹢

类似地，在氢氧燃料电池的正极，氧气中氧元素被还原为-2价。通常情况下，-2价的氧原子在水溶液中不能独立存在，它只能存在于含氧化合物中。在氢氧燃料电池中，-2价的氧原子则只能存在于水分子和OH﹣中。如果是酸性条件，还原产生的-2价的氧原子与周围的H﹢结合生成水，电极反应为:

O₂+ 4H﹢+ 4e﹣＝2H₂O

如果反应条件为中性或碱性，-2 价的氧原子主要存在于OH﹣中，因此电极反应为:

O₂+2H₂O+4e﹣＝4OH﹣

由此可见，书写电极反应式时，除了应该考虑反应前后有电子转移的元素的原子得失电子的情况外，还必须考虑这些元素形成的物质在溶液中的主要存在形式。

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