原电池电势高低的判断通常基于以下几点:
电势差的概念
原电池的电动势等于正极电极电势减去负极电极电势。
若电池反应能够进行,其吉布斯自由能的改变值G必须小于零,即电池电动势E > 0,这意味着正极电势高于负极电势。
电场线的方向
电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
沿着电场线的方向,电势逐渐降低。
电场力做功
正电荷在电场力作用下发生位移时,若电场力做正功,则说明正电荷由高电势处向低电势处运动;若电场力做负功,则说明正电荷由低电势处向高电势处运动。
负电荷在电场力作用下发生位移时,若电场力做正功,则说明负电荷由低电势处向高电势处运动;若电场力做负功,则说明负电荷由高电势处向低电势处移动。
电荷的电势能
在电势高的地方放上负电荷,电势为负,所以正电势的地方有负电荷的话电荷量越高,电势能越小;正电势的地方有正电荷的话电荷量越高,电势能越大。
正电荷在电势越高的地方电势能越大,在电势越低的地方电势能越小;负电荷在电势越低的地方电势能越大,在电势越高的地方电势能越小。
电极电势与金属活泼性的关系
金属越活泼,其电极电势就越低;金属越不活泼,其电极电势就越高。
在原电池中,电子总是从低电势的极流向高电势的极,因此电势低的极是负极,电势高的极是正极。
实际电极电势
电势的高低是由实际的电极电势决定的,而不是标准电极电势。
通过以上几点,可以判断原电池中正负极的电势高低。正极电势高于负极电势,这是原电池能够发生反应的前提条件之一。