Робота від акумулятора - Maxicours
Розчин сульфату цинку заливають у першу ємність і занурюють в неї замариновану предметну горщик цинку. У другому контейнері ми продовжуємо таким же чином із сульфатом міді та мідною смужкою. Кожен контейнер та його вміст позначаються як половина стопки. Кожне металеве лезо становить електрод.
Наповніть U-подібну пробірку розчином аміачної селітри, жельованим агаром (желюючою речовиною з водоростей). Це утворює a електролітичний міст або сольовий міст. Ми занурюємо один кінець U в перший контейнер, а інший - у другий.
Електроди електрично підключені до невеликої електричної лампи. Лампа загоряється: ми щойно зробили електрична батарея, батарея Daniell.
A окислювач є хімічним видом, здатним до захоплення один або кілька електрон(s), під час реакції, яка є скорочення:
В електрохімічному складі електрод, де a редукція - це катод.
A редуктор є хімічним видом, здатним до здавайся один або кілька електрон(s) під час окислення:
Електрод, де a окислення є анодом.
У двох електронних піврівнях окисник та відновник утворюють a пара, що зазначено (пара "окисно-відновна").
• В електричному ланцюзі є тираж електрони. Вони становлять постійний струм генерується стеком. Але, як зазвичай в електриці, електрони переходять від - до +, тоді як струм Я переходить від + до -.
• На мідному електроді є відновлення іонів міді розчину, згідно з електронним напіврівненням:
Утворена мідь осідає на електроді, який збільшується в розмірі під час роботи комірки. По мірі реакції відбувається зменшення, мідний електрод - катод.
Реакція захоплює електрони. Мідний електрод притягує електрони, які можуть надходити лише з електричного кола. Мідний електрод - позитивний висновок акумулятора.
• На цинковому електроді є окислення його, згідно з електронним напіврівненням:
Цинковий електрод поступово витрачається. Оскільки це реакція окислення, цинковий електрод - це анод.
Електронне напіврівнення звільняє електрони в електричному ланцюзі. Цинковий електрод є негативною клемою.
Примітка: асоціювати терміни анод/катод з полярностями - погана ідея, оскільки в контексті електролізу відношення анод/катод і полярності зворотні !
• Загалом, рівняння окиснення-відновлення, яке відбувається в межах стека, знаходять шляхом "підсумовування" двох електронних напіврівнів:
Ця реакція є спонтанна реакція що відбувається між іонами міді та цинком. Це виділяє енергію. це є хімічна енергія пов'язаний з цією реакцією, яка використовується батареєю і частково відновлюється у формі електрична енергіяe.
Зворотна реакція (реакція міді з іонами цинку) можлива, але вона споживає енергію. Тому це не відбувається у стосі.
• Без сольового моста акумулятор не працював би, тому що він забезпечує електронейтральність кожної напівклітини через міграцію її іонів. Під час роботи від батареї розчин сульфату цинку збагачується іонами цинку; тому нітрат-іони будуть мігрувати до цього розчину. У той же час іони амонію надходять у мідно-сульфатний резервуар, щоб компенсувати дефіцит іонів + за рахунок споживання іонів міді.
Стек зазначається наступним чином, наприклад для стека Daniell:
Таким чином, ми можемо прочитати, що окислювально-відновні пари стека є і. З іншого боку, це позначення показує, що мідний електрод - це термінал +, а цинковий - термінал. Символ // позначає сольовий міст.
Як видно з таблиці "Перетворення енергії та ефективність", напруга U (у Вольтах) на клемах акумулятора є функцією струму Я (в амперах) струму, який він забезпечує:
Е тут електрорушійна сила. Це Напруга пов'язаний з окислювально-відновними парами, що використовуються в стеку Це також залежить від концентрації іонів і температури. Для акумулятора Daniell з температурою і температурою 25 ° C, Е теоретично близький до 1,1 В.
р тут внутрішній опір акумулятора (в Омах). Це пов’язано з рухливістю іонів, зокрема на рівні сольового мосту. На практичній роботі значення мають сотні Ом, а то й навіть .
Шляхом еволюції напруги U функція інтенсивності Я, ми бачимо, що напруга зменшується, доки її не скасують, коли інтенсивність дорівнює значенню, яке називається струм короткого замикання .
електричний заряд Питання (в Кулоні), який пройшов через електричну ланцюг протягом певного періоду часу (у секундах), визначається як:
або Я (в Амперах) - це передбачувана постійна інтенсивність електричного струму. Питання відноситься до кількості електронів (у молях), які пройшли через ланцюг, за формулою:
(Фарадей) - це електричний заряд одного моля електронів.
ємність акумулятора це загальний електричний заряд, який він здатний подавати протягом свого життя, часу роботи .
виражається в Кулоні, або в Ампергаур (Ах). За визначенням, ампер-година - це електричний заряд, який пройшов через ланцюг, що живиться протягом 1 години, струмом 1 ампер. Отже, .
Клітина Даніелла - простий приклад електрохімічної комірки, який можна зробити на практиці. Він складається з двох наполовину батареї з'єднані а сольовий міст. Через окислювально-відновну реакцію він використовує хімічна енергіяe з метою отримання a енергія електричний, що проявляється а постійний струм.
Біляанод, є a окислення. До катод, a скорочення. Реакція окислення вивільняє електрони в електричному ланцюзі на терміналі - реакція відновлення захоплює електрони на терміналі +.
електричний заряд Питання який пройшов через електричний ланцюг протягом певного періоду. Ми також маємо де кількість електронів, які пройшли, і електричний заряд одного моля електронів.
ємність акумулятора - це загальний електричний заряд, який він може циркулювати в електричному колі. Ми можемо це висловити Ампергаур, зазначив Ах, де .
Ви вже оцінили цей курс.
Відкрийте для себе інші курси, які пропонує Maxicours !
Як ви знайшли цей курс ?
Оцініть цей курс !
Нам шкода, що цей курс вам не корисний
Не соромтеся писати нам, щоб поділитися вашими пропозиціями щодо вдосконалення.