没错,在这个反应里铜不会被反应掉,但是如果没有铜可以说反应面只有铁的表面,而且随着氢气的附着会让反应面积进一步减小;
但如果将铁与铜组成原电池,那么在铁的表面铁原子会失去电子,但是由于铁和铜相连,所以这些电子可以移动到铜的那端,于是氢离子在铜的表面得电子析出氢气,反应面积大了一倍还不用担心会减小。
这就是原电池中反应会加快的原因,其实铜可以说产生了类似催化剂的作用。
而且首先要明白原电池的制作目的不是让两种物质反应,而是利用化学能产生电能并进行应用。
由于氧化还原反应中存在有电极电势差(这是对两种物质相遇后的氧化还原趋势的一种描述),
而这种电势差在原电池中就是物理的电动势,可以驱使着电子进行移动,于是电子就从负极通过外电路前往了正极,这就是原电池形成的原理了。这样人们可以利用化学反应产生电了。
按照你的提问我觉得或许你是不明白原电池同样是同一种反应,为什么反应时与没有原电池的反应不同。
其实就是因为物质的氧化还原能力有强有弱,这种能力是对电子的一种吸引力,当人们制造了原电池后,这种能力会在宏观上反映为电流(如铁有失电子的趋向,氢离子有得电子的趋向,电子就从铁的一端被失去,被氢离子从铜的一端拉走,外电路中就有了电流)。
在原电池中因为失去电子时,电子还在金属晶体的电子云中,于是整个外电路和两端的电极都是负电性,因此氢离子可以在两个电极上得到电子,但由于铁的一端不停有铁正离子出现而排斥氢离子,所以氢离子将更容易在铜这一纯只有负电的一端上得电子。于是在宏观上表现为铁一端在转化为铁离子,铜一端上有氢离子找到了电子析出氢气。
简单地理解,铁溶解后在铁电极表面产生的亚铁离子带正电荷,阻碍了H+靠近负极,而同时,铁与铜连接后铁失电子能力强于铜,所以铁上的电子通过导线流到铜上,H+更易靠近铜从铜上得电子生成氢气。所以,铜没参加反应,只是起了一个导电的作用,如果铜换成能导电的石墨,反应一样进行。
我补充说一句,简单地说,原电池氧化还原反应比“纯粹”氧化还原反应要快要彻底要剧烈。
其实这个原理可以帮助你解决以下问题:
1、初中时候化学老师做铁置换氢气的时候,会告诉我们,铁粉混合少许铜粉能够使反应更快,更剧烈。
2、初中时候化学老师做锌置换氢气的时候,会告诉我们,锌合金(或者含杂质的锌片)比纯锌效果要好,反应现象更明显。
原理就是原电池的特有效果,具体解释正如 lzx19942008 所说。