Επαναφορτιζόμενες και πρωτογενείς μπαταρίες:
Η τοποθέτηση του τεμαχίου Zn στο διάλυμα CuSO4 προχωρά αυθόρμητα ως εξής:
Την εποχή εκείνη παρατηρήθηκε ότι το τεμάχιο Ζη διαλύθηκε, το Cu καταβυθίστηκε συνεχώς στο τεμάχιο Ζη και το κυανό διάλυμα CuS04 έγινε ελαφρύτερο. Η απώλεια ηλεκτρονίων στο Zn οξειδώνεται και το Cu2 + μειώνει τα ηλεκτρόνια. Δεδομένου ότι οι νιφάδες Zn και το διάλυμα CuSO4 βρίσκονται σε άμεση επαφή, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται απευθείας από την επιφάνεια των νιφάδων Zn στο Cu2 + στο διάλυμα και η ροή των ηλεκτρονίων είναι διαταραγμένη και δεν μπορεί να δημιουργηθεί καμιά κατευθυνόμενη ροή ηλεκτρονίων. Η χημική ενέργεια που περιέχεται στο υλικό δεν μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια και μπορεί να απελευθερωθεί μόνο με τη μορφή θερμικής ενέργειας, αυξάνοντας τη θερμοκρασία του διαλύματος αντίδρασης.
Σύμφωνα με την αρχή του ηλεκτρισμού, εάν μια συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μετατρέψει τα ηλεκτρόνια στην οξειδοαναγωγική αντίδραση σε μια διατεταγμένη ροή ηλεκτρονίων, δηλαδή να μην μεταφέρει απευθείας τα ηλεκτρόνια, τα ηλεκτρόνια που χάνονται από τον αναγωγικό παράγοντα μεταφέρονται στο οξειδωτικό μέσω τα καλώδια. Μπορείτε να πάρετε την εξουσία. Η μπαταρία Daniel είναι η συσκευή για να πραγματοποιήσει αυτή την ιδέα. Στη μπαταρία Daniel, η αριστερή πλευρά είναι μια λύση ZnSO4 με ένα τεμάχιο Zn που έχει εισαχθεί και η δεξιά πλευρά είναι μια λύση CuSO4 με τεμάχιο Cu που έχει εισαχθεί. Τα δύο διαλύματα διαχωρίζονται από μια πορώδη μεμβράνη που επιτρέπει την ελεύθερη διέλευση ιόντων. Όταν η πλάκα Zn και η πλάκα Cu συνδέθηκαν με μια σειρά καλωδίων με γαλβανόμετρα, τα χέρια του γαλβανόμετρου εκτρέπονται για να αποδείξουν ότι υπήρχε ρεύμα που ρέει μέσα από τα καλώδια.
Αυτή η συσκευή που χρησιμοποιεί μια αντίδραση οξείδωσης-μείωσης για τη μετατροπή της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια ονομάζεται πρωτεύουσα μπαταρία ή απλά μπαταρία.
Στην κύρια μπαταρία ορίζεται ότι ένα από τα ηλεκτρόνια ρέει έξω από το αρνητικό ηλεκτρόδιο και το ηλεκτρόνιο ρέει στο θετικό ηλεκτρόδιο. Στο κύριο κύτταρο Cu-Zn, τα ηλεκτρόνια ρέουν από την πλάκα Zn στην πλάκα Cu. Το ένα άκρο της πλάκας Zn είναι αρνητικό ηλεκτρόδιο και το ένα άκρο της πλάκας Cu είναι ένα θετικό ηλεκτρόδιο. Το Cu2 + στο διάλυμα CuSO4 παίρνει ηλεκτρόνια από το δισκίο Cu και μειώνεται σε Cu που έχει κατατεθεί στο δίσκο Cu. Το Zn χάνει ηλεκτρόνια για να γίνει Zn2 + στο διάλυμα ZnSO4. Σε δύο ηλεκτρόδια
Οι απαντήσεις είναι:
Αρνητικό ηλεκτρόδιο: Zn-2e-Zn2 + (αντίδραση οξείδωσης)
Θετικό ηλεκτρόδιο: Cu2 ++ 2e-Cu (αντίδραση αναγωγής)
Τα δύο ηλεκτρόδια προστίθενται μαζί για να σχηματίσουν μια αντίδραση μπαταρίας: Zn + Cu2 + -Zn2 ++ Cu.
Επειδή το ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου (ή χαλκού) αποτελεί μόνο το ήμισυ του πρωτεύοντος κυττάρου, κάθε ηλεκτρόδιο ονομάζεται επίσης ημίσεος κελί. Η αντίδραση οξείδωσης (ή αναγωγής) που συμβαίνει σε κάθε ηλεκτρόδιο ονομάζεται αντίδραση μισού κυττάρου ή μισή αντίδραση. Κάθε μισή αντίδραση αποτελείται από δύο διαφορετικά υλικά οξειδωτικού αριθμού του ιδίου στοιχείου, όπου ο υψηλός αριθμός οξειδώσεως ονομάζεται οξειδωμένος τύπος και ο χαμηλός αριθμός οξειδώσεως ονομάζεται μειωμένος τύπος και αποτελούν ένα ζεύγος οξειδοαναγωγής το οποίο συντομεύεται ως ζεύγος ηλεκτρικής ενέργειας. Συμβολίζεται ως οξειδωμένο / μειωμένο. Όπως ηλεκτρισμός σε Zn2 + / Zn, Cu2 + / Cu.
Θεωρητικά, οποιαδήποτε αυθόρμητη οξειδοαναγωγική αντίδραση μπορεί να σχεδιαστεί ως πρωτεύον κύτταρο. Στην οξειδοαναγωγική αντίδραση, το οξειδωτικό υφίσταται μία αντίδραση αναγωγής με ένα ηλεκτρόνιο και ο αναγωγικός παράγοντας χάνει ηλεκτρόνια για να υποβληθεί σε αντίδραση οξείδωσης. Επομένως, όταν αποτελείται η κύρια μπαταρία, το ζεύγος οξειδωτικών και τα προϊόντα αναγωγής τους αποτελούν ένα θετικό ηλεκτρόδιο και ο αναγωγικός παράγοντας και το προϊόν οξείδωσης του σχηματίζουν ένα ζεύγος ηλεκτρονίων. αρνητικό ηλεκτρόδιο.
Στην πρωτεύουσα μπαταρία Cu-Zn, καθώς η αντίδραση της μπαταρίας εξελίσσεται, το Zn2 + στο διάλυμα ZnSO4 αυξάνεται συνεχώς, έτσι ώστε το διάλυμα να φορτίζεται θετικά και το αντίθετο ηλεκτρόδιο προσελκύει το Zn έτσι ώστε να είναι δύσκολο να χάσει τα ηλεκτρόνια και να αποτρέψει περαιτέρω οξείδωση του Zn . Ταυτόχρονα, το διάλυμα CuS04 εναποτιθέμενο στο δισκίο Cu που οφείλεται σε Cu2 + γίνεται Cu, και το SO42 + στο διάλυμα είναι υπερβολικά αρνητικά φορτισμένο. Η απόρριψη ιδίου φύλου εμποδίζει τα ηλεκτρόνια να ρέουν στο δισκίο Cu, αποτρέποντας περαιτέρω μείωση Cu2 +. Και οι δύο πλευρές της λύσης φορτίζονται και αναπόφευκτα θα εμποδίσουν την αντίδραση της μπαταρίας. Ωστόσο, η πορώδης μεμβράνη μεταξύ των δύο διαλυμάτων επιτρέπει στα ιόντα να διέλθουν και η περίσσεια Zn2 + στο αριστερό διάλυμα διαχέεται στο σωστό διάλυμα. η περίσσεια SO42 + στο σωστό διάλυμα διαχέεται προς τα αριστερά, διατηρώντας την ουδετερότητα των διαλυμάτων και στις δύο πλευρές έτσι ώστε η αντίδραση της μπαταρίας να συνεχιστεί. Επειδή η ταχύτητα διάχυσης Zn2 + και SO42 + μέσω της διεπαφής επαφής των δύο λύσεων είναι διαφορετική, μια διαφορά δυναμικού, που ονομάζεται δυναμικό σύνδεσης, θα συμβεί στη διεπαφή επαφής των δύο λύσεων και η παρουσία της θα επηρεάσει τον ακριβή προσδιορισμό του ηλεκτροκινητήρα δύναμη της μπαταρίας. Για να εξαλειφθεί το δυναμικό των υγρών διασταυρώσεων, συχνά χρησιμοποιούνται γέφυρες αλατιού αντί των πορωδών διαχωριστών.
Η εταιρεία ειδικεύεται στην παραγωγή και την πώληση μιας ποικιλίας ηλεκτροδίων δυναμικού οξειδοαναγωγής , χαιρέτισε τις ανάγκες των πελατών που έρχονται να συμβουλευτούν τις προμήθειες.
Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο: info@yingaolab.com
http://www.lohandbio.com/
