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电化学诞生

时间:2022-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:电化学是电学与化学结合的产物,依赖于化学一定程度的发展和电流的发现。电解水产生氢和氧,与以化学方法分解水的产物相同,于是他们断定电池中发生了化学反应。从此,科学家开始利用电流研究化学,一门新学科——电化学产生了。尽管如此,当时人们对电与化学关系的本质并不了解,不明白是化学作用产生了电流。戴维、贝采里乌斯等仍沿用伏打的接触说,认为是金属产生了电流。

电化学是电学与化学结合的产物,依赖于化学一定程度的发展和电流的发现。伽法尼在蛙腿实验中发现电流后,人们开始了对电的研究。物理学家伏打发明了伏打电堆,提出了接触电(金属电)的概念,认为金属都含“电流体”,但张力不同,电流体从张力高的金属流向张力低的金属,就产生了电流,电池装置中的电解质只起导电作用。

《自然哲学、化学和工艺》杂志的主编英国人尼科尔逊(W·Nichoison)看到了伏打的来信,深受启发,立即和卡利斯尔(A·Carlse)运用伏打电堆研究水的分解反应。1800年5月2日,他们用导线连接作为电池的两极的媒介物,将导线浸在水中,不久在导线上析出了氧和氢。电解水产生氢和氧,与以化学方法分解水的产物相同,于是他们断定电池中发生了化学反应。从此,科学家开始利用电流研究化学,一门新学科——电化学产生了。

英国的戴维用电解法分离出钾、钠等单质,并对电解过程进行定量研究,发现电池的电动势与电解析出物质量成正比。法拉第发现了电解定律,提供了电量与化学反应量间的定量关系。他说“化学作用就是电,电就是化学作用”。尽管如此,当时人们对电与化学关系的本质并不了解,不明白是化学作用产生了电流。戴维、贝采里乌斯等仍沿用伏打的接触说,认为是金属产生了电流。

随着弱、强电解质电离理论的产生和电子的发现,电与化学之间的关系日益明确,人们认识到电池阴极上的金属失去电子变成正离子进入溶液,而阳极上的金属得到电子,从而使化学能转化为电能。

对电学与化学关系的正确理解促进了电化学的进一步发展,也再次证明了能量守恒与转化定律的正确性。

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