甲醇燃料電池氧下反應(yīng),甲醇氧氣燃料電池反應(yīng)
大家好,今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題,就是關(guān)于甲醇燃料電池氧下反應(yīng)的問題,于是小編就整理了4個相關(guān)介紹甲醇燃料電池氧下反應(yīng)的解答,讓我們一起看看吧。
燃料電池是指氫氣甲醇為燃料通過什么產(chǎn)生電源?
燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料,通過 產(chǎn)生電流,依靠 驅(qū)動的汽車。
燃料電池其原理是一種電化學(xué)裝置,其組成與一般電池相同。其單體電池是由正負兩個電極(負極即燃料電極和正極即氧化劑電極)以及電解質(zhì)組成。不同的是一般電池的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部,因此,限制了電池容量。而燃料電池的正、負極本身不包含活性物質(zhì),只是個催化轉(zhuǎn)換元件。因此燃料電池是名符其實的把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換機器。電池工作時,燃料和氧化劑由外部供給,進行反應(yīng)。原則上只要反應(yīng)物不斷輸入,反應(yīng)產(chǎn)物不斷排除,燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。這里以氫-氧燃料電池為例來說明燃料電池
氫-氧燃料電池反應(yīng)原理這個反應(yīng)是電解水的逆過程。電極應(yīng)為: 負極:H2 +2OH-→2H2O +2e-
正極:1/2O2+H2O+2e-→2OH-
電池反應(yīng):H2+1/2O2==H2O
另外,只有燃料電池本體還不能工作,
燃料電池
必須有一套相應(yīng)的輔助系統(tǒng),包括反應(yīng)劑供給系統(tǒng)、排熱系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、電性能控制系統(tǒng)及安全裝置等。
甲醇發(fā)生分子內(nèi)脫水的消去反應(yīng)而生成甲醚時?
主要系因為反應(yīng)條件的不同,乙醇與濃硫酸按1:3混合加熱到140攝氏度時發(fā)生分子間脫水反應(yīng):2CH3CH2OH--(濃硫酸)(140攝氏度)--->CH3CH2-O-CH2CH3(乙醚)+H2O加熱到170攝氏度發(fā)生分子內(nèi)脫水反應(yīng)CH3CH2OH----(濃硫酸)(170攝氏度)--->CH2=CH2(上箭頭)+H2O如果想要發(fā)生分子內(nèi)脫水,未避免生成乙醚,所以要用較快的速度加熱到170然后維持住,通常這個實驗會見到溶液變黑,因為部分乙醇碳化
甲醇發(fā)生分子內(nèi)脫水的消去反應(yīng)而生成甲醚,需要一定的條件和催化機制。首先,甲醇分子中的羥基(OH)和相鄰碳原子上的氫原子(H)之間存在一定的相互作用,這種相互作用使得羥基和氫原子之間的鍵有一定的不穩(wěn)定性。在一定溫度和壓力條件下,這種不穩(wěn)定的鍵會斷裂,導(dǎo)致甲醇分子內(nèi)部發(fā)生脫水反應(yīng)。
在消去反應(yīng)過程中,相鄰碳原子上的氫原子與羥基一起脫離,形成了一個雙鍵。這個雙鍵可以是一個碳碳雙鍵(C-C=O),也可以是一個氧氫雙鍵(O-H=O)。在形成雙鍵的過程中,會釋放出一定的能量,使得整個反應(yīng)過程更加穩(wěn)定。
此外,還需要一定的催化劑來促進這個反應(yīng)過程。例如,某些金屬氧化物或氫氧化物可以作為催化劑,通過與反應(yīng)物相互作用來降低反應(yīng)活化能,從而加速反應(yīng)速度。
總的來說,甲醇發(fā)生分子內(nèi)脫水的消去反應(yīng)而生成甲醚是一個比較復(fù)雜的過程,需要一定的條件和催化機制來促進反應(yīng)的進行。
乙炔合成甲醇的反應(yīng)式?
C2H2+2H2O=2CH3OH。
乙炔和甲醇后反應(yīng)就是親電加成反應(yīng),乙炔可與帶有活潑氫的有機物發(fā)生加成反應(yīng),生成含有雙鍵的產(chǎn)物。
反應(yīng)過程就是甲醇中的烷氧負離子與乙炔中的三鍵進行親核加成,產(chǎn)生一個碳負離子中間體,碳負離子中間體從醇分子中得質(zhì)子,得產(chǎn)物。
為什么甲醇中氫元素一定會和氧氣結(jié)合成水?
氫氣是還原劑,氧氣是氧化劑,二者可發(fā)生
氧化還原
反應(yīng)。氫和氧是兩種氣體是由氫分子和氧分子組成的,在反應(yīng)過程中,氫分子失去電子,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng);而氧分子得到了氧分子的電子,化合價降低,發(fā)生了還原反應(yīng),就形成了水。
反應(yīng)方程式是2H2+O2=====2H20(反應(yīng)條件寫點燃)
氫鍵是決定因素,水的沸點比同一主族氫化物高
氫鍵的形成使得沸點升高
到此,以上就是小編對于甲醇燃料電池氧下反應(yīng)的問題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于甲醇燃料電池氧下反應(yīng)的4點解答對大家有用。