在鎂 － 銅化學電池內 19.1 簡單化學電池內的反應 鎂原子會失去電子形成鎂離子。 Mg(s) Mg2+(aq) + 2e– 19.1 簡單化學電池內的反應 在鎂 － 銅化學電池內 鎂原子會失去電子形成鎂離子。 Mg(s) Mg2+(aq) + 2e– 銅片周圍的銅 (II) 離子會接收這些電子，形成銅原子。 Cu2+(aq) + 2e– Cu(s) 上述電池的整體反應是： Mg(s) + Cu2+(aq) Mg2+(aq) + Cu(s) + 電能

在鎂 － 銅化學電池內 19.1 簡單化學電池內的反應 上述反應導致電子在外電路流動。這些流動的電子形成電流。 圖 19.1 19.1 簡單化學電池內的反應 在鎂 － 銅化學電池內 上述反應導致電子在外電路流動。這些流動的電子形成電流。 圖 19.1 鎂－銅化學電池中的反應

在另一個簡單化學電池中，我們用檸檬汁代替硫酸銅 (II) 溶液。 19.1 簡單化學電池內的反應 在另一個簡單化學電池中，我們用檸檬汁代替硫酸銅 (II) 溶液。 圖 19.2 「檸檬電池」

在鎂 － 銅化學電池中，鎂與銅形成一金屬偶。 19.1 簡單化學電池內的反應 在鎂 － 銅化學電池中，鎂與銅形成一金屬偶。 這可用 Mg/Cu 表示。

我們可以用不同的金屬和銅組成化學電池，並量度其電壓，可以知道各種金屬形成離子的傾向。 19.2 由不同金屬偶組成的簡單化學電池 我們可以用不同的金屬和銅組成化學電池，並量度其電壓，可以知道各種金屬形成離子的傾向。 圖 19.3 量度銅與其他金屬組成的化學電池的電壓的實驗裝置

電壓 (V) 電子在外電路的流動方向 表 19.1 由不同金屬偶組成的化學電池的電壓 19.2 由不同金屬偶組成的簡單化學電池 電壓 (V) 電子在外電路的流動方向 金屬偶 表 19.1 由不同金屬偶組成的化學電池的電壓 鎂和銅 (Mg/Cu) +1.41 由鎂流向銅 鋅和銅 (Zn/Cu) +0.79 由鋅流向銅 鐵和銅 (Fe/Cu) +0.20 由鐵流向銅 銀和銅 (Ag/Cu) –0.17 由銅流向銀

由 Mg/Cu、Zn/Cu 和 Fe/Cu 金屬偶組成的電池的電壓都帶正號，顯示在這三個電池中，銅是正電極。 19.2 由不同金屬偶組成的簡單化學電池 由 Mg/Cu、Zn/Cu 和 Fe/Cu 金屬偶組成的電池的電壓都帶正號，顯示在這三個電池中，銅是正電極。 電子由鎂、鋅和鐵電極經外電路流向銅電極。 鎂和銅形成離子的傾向差異最大，鐵和銅形成離子的傾向差異最小。 在鎂鋅鐵三種金屬中，鎂最易形成離子。

由 Ag/Cu 金屬組成的電池的電壓帶負號，顯示在這個電池中，銅是負電極。 19.2 由不同金屬偶組成的簡單化學電池 由 Ag/Cu 金屬組成的電池的電壓帶負號，顯示在這個電池中，銅是負電極。 電子由銅電極經外電路流向銀電極。 銅比銀較容易形成離子。

我們可以根據金屬形成離子的傾向，把它們依次排列，所得序列稱為金屬的電化序。 19.3 金屬的電化序 我們可以根據金屬形成離子的傾向，把它們依次排列，所得序列稱為金屬的電化序。 金屬的電化序與其活性序大致相同（鈣除外）。 在一個簡單化學電池中，組成電池的兩種金屬在電化序中的距離愈遠，電池的電壓就愈大。

19.3 金屬的電化序 表 19.2 金屬的電化序 金屬 金屬離子 形成離子 的傾向 漸減 位置與活性序不同 K+(aq) + e– 19.3 金屬的電化序 表 19.2 金屬的電化序 金屬 金屬離子 形成離子 的傾向 漸減 位置與活性序不同 K+(aq) + e– K(s) Ca2+(aq) + 2e– Ca(s) Na+(aq) + e– Na(s) Mg2+(aq) + 2e– Mg(s) Al3+(aq) + 3e– Al(s) Zn2+(aq) + 2e– Zn(s) Fe2+(aq) + 2e– Fe(s)

19.3 金屬的電化序 表 19.2 金屬的電化序 金屬離子 金屬 形成離子 的傾向 漸減 Pb2+(aq) + 2e– Pb(s) 19.3 金屬的電化序 表 19.2 金屬的電化序 金屬離子 金屬 Pb2+(aq) + 2e– Pb(s) 2H+(aq) + 2e– H2(g) Cu2+(aq) + 2e– Cu(s) 形成離子 的傾向 漸減 Hg2+(aq) + 2e– Hg(l) Ag+(aq) + e– Ag(s) Au+(aq) + e– Au(s)

在鎂 — 銅電池內，電子會直接由鎂電極轉移至電解質中的銅 (II) 離子。 19.4 改良簡單化學電池 在鎂 — 銅電池內，電子會直接由鎂電極轉移至電解質中的銅 (II) 離子。 為了改善這種情況，可以把電池分為兩部分，形成兩個半電池。 兩個半電池以鹽橋連繫，形成一個完整電路。

19.4 改良簡單化學電池 圖 19.5 把簡單化學電池分為兩個半電池

鹽橋有兩種主要功能： 1. 容許離子由一個半電池流至另一個半電池，形成一個完整電路。 19.5 鹽橋的作用 鹽橋有兩種主要功能： 1. 容許離子由一個半電池流至另一個半電池，形成一個完整電路。 2. 提供能流進半電池的離子，避免溶液內累積過多帶正電荷或負電荷的離子，令反應終止。

19.5 鹽橋的作用 圖 19.6 鹽橋能使兩個半電池內溶液裏的電荷達致平衡

在化學電池內，電子在外電路和電極中游動。 19.5 鹽橋的作用 在化學電池內，電子在外電路和電極中游動。 離子則在鹽橋和電解質中游動。 圖 19.7 在化學電池內電子和離子游動的範圍

19.6 丹聶爾電池 丹聶爾電池是人們最早使用的電池之一。 圖 19.8 丹聶爾電池 P. 18 / 18