在电化学体系中,负极发生的反应是 氧化反应 ,具体表现为负极材料失去电子。以下是详细说明:
基本定义
在原电池中,负极是电子的供体,发生氧化反应,即物质失去电子被氧化。例如,在锌-二氧化锰电池中,锌(Zn)作为负极材料,在放电时失去两个电子生成锌氧化物(ZnO):
$$text{Zn} rightarrow text{ZnO} + 2e^-$$
电子流动方向
负极失去的电子通过外电路流向正极,形成电流。正极则通过得到电子发生还原反应。
反应本质
负极反应的本质是还原剂(如金属)被氧化,电子被夺走。例如,在铁-硫酸铜电池中,铁(Fe)失去电子生成亚铁离子(Fe²⁺):
$$text{Fe} rightarrow text{Fe}^{2+} + 2e^-$$
电解池与原电池不同,其负极(阴极)发生的是 还原反应 ,即物质得到电子被还原。例如,在电解水制氢时,阴极反应为:
$$2text{H}^+ + 2e^- rightarrow text{H}_2 uparrow$$
原电池负极 :发生氧化反应(失电子)
电解池负极 :发生还原反应(得电子)
需要注意的是,负极反应的具体形式取决于电极材料、电解质性质以及反应条件。例如,在碱性电解池中,负极反应可能涉及氢氧根离子的还原。