Redoxné a primárne batérie

- Apr 26, 2018-

Redoxné a primárne batérie:

Vkladanie Zn do roztoku CuSO4 prebieha spontánne nasledovne:

1.png

V tomto okamihu bolo pozorované, že Zn kúsok bol rozpustený, Cu bol nepretržite precipitovaný na Zn kúpeľa a modrý roztok CuS04 bol ľahší. Strata elektrónov v Zn je oxidovaná a Cu2 + redukuje elektróny. Pretože Zn vločky a roztok CuSO4 sú v priamom kontakte, elektróny sa priamo prenášajú z povrchu Zn vločiek do Cu2 + v roztoku a tok elektrónov je narušený a nemôže sa generovať žiadny smerový tok elektrónov. Chemická energia obsiahnutá v materiáli sa nemôže premeniť na elektrickú energiu a môže sa uvoľňovať iba vo forme tepelnej energie, čím sa zvyšuje teplota reakčného roztoku.

Podľa princípu elektriny, ak sa zariadenie môže použiť na premenu elektrónov v redoxnej reakcii na usporiadaný tok elektrónov, to znamená, aby sa elektróny priamo nepreniesli, elektróny stratené redukčným činidlom sa prevedú na oxidant cez vodiče. Môžete získať moc. Daniel Battery je zariadenie na realizáciu tohto nápadu. V batérii Daniela je ľavou stranou roztok ZnSO4 s vloženým kusom Zn a pravá strana je roztok CuSO4 s vloženým kusom Cu. Oba roztoky sú oddelené poréznou membránou, ktorá umožňuje voľný prechod iónov. Keď boli doska Zn a doska Cu spojená radom drôtov s galvanometrom, ruky galvanometra sa odklonili, aby dokázali, že cez drôty preteká prúd.

Toto zariadenie, ktoré využíva oxidačno-redukčnú reakciu na premenu chemickej energie na elektrickú energiu, sa nazýva primárna batéria alebo jednoducho batéria.

V primárnej batérii je stanovené, že jeden z elektrónov prúdi zo zápornej elektródy a elektrón prúdi do kladnej elektródy. V Cu-Zn primárnej bunke tečú elektróny z doštičky Zn do doštičky Cu. Jeden koniec Zn platne je záporná elektróda a jeden koniec Cu platne je kladná elektróda. Cu2 + v roztoku CuS04 získava elektróny z Cu doštičky a redukuje sa na Cu nanesený na Cu doštičku. Zn stráca elektróny, aby sa stal Zn2 + do roztoku ZnSO4. Na dvoch elektródach

Odpovede sú:

Záporná elektróda: Zn-2e-Zn2 + (oxidačná reakcia)

Kladná elektróda: Cu2 ++ 2e – Cu (redukčná reakcia)

Tieto dve elektródy sa spolu spoja, aby vytvorili reakciu batérie: Zn + Cu2 + - Zn2 ++ Cu.

Pretože zinková (alebo medená) elektróda predstavuje iba polovicu primárneho článku, každá elektróda sa nazýva aj polovica článku. Oxidačná (alebo redukčná) reakcia, ku ktorej dochádza na každej elektróde, sa nazýva reakcia v polovici bunky alebo reakcia v polovici. Každá polovičná reakcia sa skladá z dvoch rôznych materiálov oxidačného čísla toho istého prvku, v ktorých sa vysoké oxidačné číslo nazýva oxidovaný typ a nízke oxidačné číslo sa nazýva redukovaný typ a tvoria redoxný pár, ktorý je skrátený. ako elektrický pár. Symbolizované ako oxidované / redukované. Napríklad elektrina na Zn2 + / Zn, Cu2 + / Cu.

Teoreticky môže byť každá spontánna redoxná reakcia navrhnutá ako primárna bunka. Pri redoxnej reakcii oxidačné činidlo podlieha redukčnej reakcii s elektrónom a redukčné činidlo stráca elektróny, aby sa podrobilo oxidačnej reakcii. Preto, keď je vytvorená primárna batéria, pár oxidantov a ich redukčných produktov tvorí pozitívnu elektródu a redukčné činidlo a jeho oxidačný produkt predstavuje pár elektrónov. záporná elektróda.

V primárnej batérii Cu-Zn sa s postupujúcou reakciou na batériu Zn2 + v roztoku ZnSO4 neustále zvyšuje, takže roztok je pozitívne nabitý a opačná elektróda priťahuje Zn, takže je ťažké stratiť elektróny a zabrániť ďalšej oxidácii Zn. , Súčasne sa roztok CuSO4 nanesený na Cu plátok v dôsledku Cu2 + stáva Cu a SO42 + v roztoku je nadmerne záporne nabitý. Odpudzovanie osôb rovnakého pohlavia zabraňuje prúdeniu elektrónov do Cu doštičky a bráni ďalšej redukcii Cu2 +. Obe strany roztoku sú nabité a nevyhnutne brzdia reakciu batérie. Pórovitá membrána medzi týmito roztokmi však umožňuje iónom prejsť a prebytok Zn2 + v ľavom roztoku difunduje do pravého roztoku; prebytok SO42 + v pravom roztoku sa rozptyľuje doľava a udržuje neutrálnosť roztokov na oboch stranách tak, aby reakcia batérie pokračovala. Pretože rýchlosť difúzie Zn2 + a SO42 + cez kontaktné rozhranie oboch roztokov je rôzna, na kontaktnom rozhraní oboch roztokov sa objaví potenciálny rozdiel, nazývaný spojovací potenciál, a jeho prítomnosť ovplyvní presné stanovenie elektromotora. sila batérie. Aby sa vylúčil potenciál spojenia tekutín, namiesto poréznych separátorov sa často používajú soľné mostíky.

2.png

Spoločnosť sa špecializuje na výrobu a predaj rôznych oxidačno-redukčných potenciálových elektród , uvítala potreby zákazníkov, ktorí prišli konzultovať s obstarávaním.

E-mail: info@yingaolab.com

http://www.lohandbio.com/