¿Cuál es el principio de la batería de frutas? ¿Cuál es la fórmula de la reacción química?

La respuesta de Irene de Biluohai es correcta y la respuesta de 4a4 es muy fácil de entender. Los apoyo a ambos.

Añade un poco tuyo: la reacción de esta batería de frutas se llama científicamente reacción de celda galvánica. Existen tres condiciones para la formación de una batería primaria:

(1) El material del electrodo está compuesto por dos metales con diferentes actividades metálicas o un metal y otros materiales conductores (no metales o ciertos óxidos, etc.) .).

(2) Ambos electrodos deben estar empapados en la solución electrolítica.

(3) Hay cables que conectan los dos electrodos para formar un circuito cerrado.

Siempre que se cumplan las tres condiciones anteriores, se puede formar una batería primaria. Dado que se requieren fuentes de energía química para proporcionar corriente continua y estable, además de las tres condiciones constituyentes de una batería primaria, también requieren una reacción redox espontánea. En otras palabras, la fuente de energía química debe ser una batería primaria, pero es posible que las baterías primarias no siempre se utilicen como baterías químicas. (Lo anterior es el conocimiento de la Enciclopedia Baidu. Es muy correcto y debe adoptarse)

Entonces analicemos este material. Dos metales con diferente movilidad metálica, concretamente, un trozo de hierro y un trozo de cobre como mencionaste. Los electrolitos, en términos sencillos, son cosas como sales ácido-base. Los ácidos y las sales inorgánicas de las frutas actúan como electrolitos en esta batería primaria. Luego conectas dos piezas de metal, es decir, dos electrodos, a través de pequeñas perlas eléctricas, etc., para formar un circuito: lámina de cobre → alambre → pequeña perla eléctrica → alambre → lámina de hierro → fruta (la solución electrolítica en la fruta puede también conduce electricidad ! También se puede considerar como un trozo de alambre) → trozo de cobre. Con el bucle (puedes considerarlo como un circuito conectado de extremo a extremo), siempre que haya una fuerza que empuje los electrones en el bucle, habrá corriente.

Entonces, ¿de dónde surge esta teoría? No consideremos una situación demasiado complicada, suponiendo que en la reacción sólo participa un determinado ácido entre los distintos electrolitos de la fruta. Primero puedo decirles que cuando el ácido participa en la reacción, en realidad es algo llamado iones de hidrógeno (H+) lo que participa en la reacción. Entonces, consideremos los iones de hidrógeno. Sabemos que cuando un metal relativamente reactivo, como el hierro, se pone en ácido, éste lo corroerá. Para ser precisos, el hierro reacciona con los iones de hidrógeno. La ecuación de la reacción iónica se expresa como:

2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2

No pasa nada si no entiendes esto. En pocas palabras, los átomos de hierro sienten que no les faltan electrones en absoluto, pero los iones de hidrógeno necesitan desesperadamente un electrón. Entonces, el hierro le dio un electrón. Como si fuera poco, le dio a otros dos iones de hidrógeno un electrón cada uno, y se convirtió en un ion de hierro y entró en la solución. Cuando los iones de hidrógeno obtienen electrones, se convierten en átomos de hidrógeno en un abrir y cerrar de ojos, son desagradecidos y se convierten en gas hidrógeno por diversión...

Entonces mira el cobre. No estoy dispuesto a dar nada. Otros productos electrónicos. Entonces no reacciona con el ácido. En términos técnicos, se le llama metal de baja movilidad.

Cuando se coloca por separado en ácido, el hierro reacciona con el ácido para emitir burbujas de hidrógeno, pero el cobre no reacciona. Pero cuando los conectaron con cables, la situación cambió. El hierro todavía pierde electrones, pero se convierte en una contribución silenciosa: pasa los electrones al cobre a través de pequeñas cuentas y cables eléctricos, y luego los pasa a los iones de hidrógeno a través del cobre. En este momento, el cobre acepta los electrones del hierro y se vuelve fingido. generoso. . Nos parece que los iones de hidrógeno del lado del cobre han ganado electrones y se han convertido en gas hidrógeno, pero en realidad es el hierro el que silenciosamente dona electrones. En el circuito (circuito externo) donde se encuentra la pequeña perla eléctrica, los electrones fluyen desde el hierro a través de la pequeña perla eléctrica hasta el cobre, por lo que, como dijo Bi Luohai, el cobre es el electrodo positivo.

El orden de actividad del metal se puede entender como la generosidad de dar electrones, y el que está al frente es el más generoso.

¿Por qué los electrones deben pasar primero al cobre y luego combinarse con iones de hidrógeno cuando se conectan con un cable? Yo tampoco lo sé y nuestra maestra no me lo dijo. No es necesario dominarlo en la escuela secundaria. Recuerde: los electrones deben fluir primero hacia el extremo menos móvil del metal a través del cable. En otras palabras, el extremo más móvil debe ser el electrodo negativo.

En cuanto a la ecuación, dado que hay miles de compuestos orgánicos en las frutas, se producen muchas reacciones, pero los principios son similares a la reacción tomando el ácido como ejemplo.

Incluso para los ácidos, hay muchos tipos, por lo que solo podemos escribir ecuaciones iónicas:

Lamina de hierro: Fe –3e- = Fe3+ reacción de oxidación (electrodo negativo)

Cerca de la lámina de cobre : 2H+ + 2e - = H2 ↑ Reacción de reducción (electrodo positivo)

Bueno, eso es todo~ Es la primera vez que escribo tantas palabras, estoy agotado... Hufu... Gracias, ¡Señor!