Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

電化學 - Coggle Diagram

- - - - 電壓
        
        1.5V
      - 構成
        
        陽極：鋅殼
        
        陰極：石墨棒
        
        電解質：二氧化錳、氯化銨、氯化鋅、碳粉、澱粉、水
      - 特色
        
        氯化銨水溶液會腐蝕鋅殼
        
        壽命不長、不使用時應取出
    - - 構成
        
        陽極：鋅粉
        
        陰極：石墨棒
        
        電解質：二氧化錳、氫氧化鉀、碳粉、澱粉、水
      - 電壓
        
        略高於1.5V
      - 特色
        
        短時間內可放出較高電流；較穩定
    - - 構成
        
        陽極：鉛
        
        陰極：二氧化鉛
        
        電解質：37℅稀硫酸
      - 電壓
        
        2.0V，常串聯至 12V
      - 特色
        
        用於機、汽車
        
        可直接以逆反應充電
    - - 構成
        
        陰極：鋰鈷氧化物或鋰錳氧化物
        
        陽極：石墨中插入鋰離子
        
        電解質：含鋰的有機溶液
      - 電壓
        
        約 4.2V
      - 特色
        
        可重複充電
        
        液態電解質有爆炸可能
    - - 構成
        
        陽極：燃料
        
        陰極：氧氣
        
        電解質：氫離子(酸性)或氫氧根離子(鹼性)
      - 電壓(氫氧電池)
        
        酸鹼條件下均為 1.23V
      - 特色
        
        能量轉換效率高
        
        氫氣的製造與儲存技術仍在發展
        
        可透過燃料添加維持電力
  - - - 裝有強電解質的 U 型管
      - 透過陰陽離子維持兩測溶液電中性
    - - 氧化反應
      - 負極
    - - 還原反應
      - 正極
    - - 電子因兩側電位能差驅動，流動產生電能
  - - - 透過和參考電極組成的電池電壓計算
      - 還原電位高者為陰極；還原電位低者為陽極
      - 常以標準氫電極(SHE)為參考電極
        
        以鉑為電極
        
        定此時半反應電位為 0V
      - 還原電位高者為強氧化劑；還原電位低者為強還原劑
    - - 陰極和陽極的還原電位差
      - \(E_{電池} = E_{red}\,(陰極) - E_{red}\,(陽極)\)
      - 不受反應式係數影響
    - - 氣壓 1bar，電解質濃度 1M
      - 半電池電位為標準電位(E°)
        
        E°>0 為自發性反應
        
        E°<0 為非自發性反應
    - - 負的還原電位(反應式逆寫)
- - - - 隔膜法
        
        陽離子隔膜只允許陽離子通過
        
        避免陰陽極產物接觸而發生反應
      - 助熔劑
        
        常用氯化鈣
        
        可將熔點自 800℃降至580℃
      - 電解飽和食鹽水以製備產物的化學工業
    - - 氧化電位較高的金屬雜質
        
        形成陽離子停留在電解液中
      - 氧化電位較低的金屬雜質
        
        沉積為陽極泥
        
        多含可回收的貴金屬
    - - 裝置
        
        陰極：擬鍍物
        
        陽極：擬鍍金屬
        
        電解液：含擬鍍金屬離子
      - 功能
        
        美觀
        
        減緩金屬變質
    - - 利用電池連接欲保護物和氧化電位大的金屬
      - 陽極：氧化電位較大的金屬被腐蝕
      - 陰極：欲保護金屬易進行還原反應
      - 應用
        
        船底、橋墩、地下電路、離岸設施、混凝土鋼鐵結構
    - - 藉由還原劑將擬鍍金屬還原在被鍍物表面
      - 不須外加電流
      - 不受材質和導電鍍限制
      - 應用：銀鏡反應
  - - - 反應的溶液
    - - 氧化反應
        
        氧化電位高者優先進行
      - 正極
    - - 還原反應
        
        還原電位者優先進行
      - 負極
    - - 若使用，則水溶液中的水也可能參與反應
      - 不會參與反應的電極
        
        石墨、鉑棒
  - - - \(m\,\varpropto \,Q = I \times t\)
      - 產物質量正比於電量
    - - \(m\,\varpropto\, \dfrac{M}{n}\)
      - 產物質量正比於分子量除以電荷變化量
    - - \( m = \dfrac {M \times Q}{n \times F} \)
      - 總電子莫耳數 = \(\dfrac{Q}{F} = \dfrac{I\times t}{F} = \dfrac{nm}{M}\)
      - F 為法拉第常數，96500 c/mol