Redox та основні акумулятори:
Вставлення шматочка Zn в розчин CuSO4 відбувається мимовільно так:
У цей час було помічено, що шматочок Zn розчиняється, Cu постійно осаджується на шматочок Zn, і синій розчин CuSO4 стає світлішим. Втрата електронів у Zn окислюється, а Cu2 + зменшує електрони. Оскільки пластівці Zn і розчин CuSO4 знаходяться в прямому контакті, електрони безпосередньо переносяться з поверхні пластівців Zn в Cu2 + в розчині, і потік електронів невпорядкований і не може генеруватися спрямований потік електронів. Хімічна енергія, що міститься в матеріалі, не може бути перетворена в електричну енергію і може виділятися лише у вигляді теплової енергії, підвищуючи температуру реакційного розчину.
Відповідно до принципу електрики, якщо пристрій можна використовувати для перетворення електронів в окислювально-відновній реакції в упорядкований потік електронів, тобто не для прямого перенесення електронів, електрони, втрачені відновлювачем, передаються окислювачем через дроти. Ви можете отримати владу. Даніель Батарі є пристроєм для реалізації цієї ідеї. У акумуляторі Даніеля ліва сторона - це розчин ZnSO4 із вставленим шматочком Zn, а права сторона - розчином CuSO4 із вставленим шматочком Cu. Два розчини розділені пористою мембраною, яка дозволяє вільно проходити іони. Коли пластина Zn і пластинка Cu були з'єднані серією проводів з гальванометрами, руки гальванометра відхилилися, щоб довести, що через дроти протікає струм.
Цей пристрій, який використовує реакцію відновлення відновлення окислення для перетворення хімічної енергії в електричну, називається первинною батареєю, або просто акумулятором.
У первинному акумуляторі передбачено, що один з електронів витікає з негативного електрода, а електрон впадає в позитивний електрод. У первинній клітині Cu-Zn електрони протікають від пластини Zn до пластини Cu. Один кінець пластини Zn - це негативний електрод, а один кінець пластини Cu - позитивний електрод. Cu2 + у розчині CuSO4 отримує електрони з вафельної Cu і зводиться до Cu, що відкладається на пластині Cu. Zn втрачає електрони, перетворюючись на Zn2 + у розчин ZnSO4. На двох електродах
Відповіді:
Негативний електрод: Zn-2e-Zn2 + (реакція окислення)
Позитивний електрод: Cu2 ++ 2e — Cu (реакція відновлення)
Два електроди додаються разом для формування реакції акумулятора: Zn + Cu2 + —Zn2 ++ Cu.
Оскільки цинковий (або мідний) електрод становить лише половину первинної комірки, кожен електрод також називають півклітиною. Реакція окислення (або відновлення), яка відбувається на кожному електроді, називається реакцією напівклітини або половиною реакції. Кожна напівреакція складається з двох різних окислювальних матеріалів одного і того ж елемента, в яких високе число окислення називається окисленим типом, а низьке число окислення називається зменшеним типом, і вони складають окислювально-відновну пару, яка скорочується як електрична пара. Символізується як окислений / відновлений. Такі як електроенергія на Zn2 + / Zn, Cu2 + / Cu.
Теоретично будь-яка спонтанна окислювально-відновна реакція може бути сконструйована як первинна клітина. В окислювально-відновній реакції окислювач проходить реакцію відновлення з електроном, і відновник втрачає електрони, щоб пройти реакцію окислення. Отже, коли первинна батарея складається, пара окислювачів та продуктів їх відновлення являє собою позитивний електрод, а відновник та продукт його окислення утворюють пару електронів. негативний електрод.
У первинному акумуляторі Cu-Zn у міру прогресування реакції акумулятора Zn2 + у розчині ZnSO4 постійно збільшується, так що розчин позитивно заряджається, а протилежний електрод притягує Zn так, що важко втратити електрони та запобігти подальшому окисленню Zn. . У той же час розчин CuSO4, осаджений на пластину Cu завдяки Cu2 +, стає Cu, а SO42 + у розчині надмірно негативно заряджається. Однополове відштовхування перешкоджає попаданню електронів на пластину Cu, запобігаючи подальшому зменшенню Cu2 +. Обидві сторони розчину заряджаються і неминуче перешкоджатимуть реакції акумулятора. Однак пориста мембрана між двома розчинами дозволяє іонам проходити крізь себе, а надлишок Zn2 + у лівому розчині дифундує до правого розчину; надлишок SO42 + у правому розчині дифундує зліва, зберігаючи нейтралітет розчинів з обох сторін, так що реакція акумулятора триває. Оскільки швидкість дифузії Zn2 + та SO42 + через контактний інтерфейс двох рішень різна, різниця потенціалів, яка називається потенціалом з'єднання, відбуватиметься на контактному інтерфейсі двох рішень, а її наявність впливатиме на точне визначення електрорушії сила акумулятора. Для усунення потенціалу злиття рідини замість пористих сепараторів часто використовують сольові мости.
Компанія спеціалізується на виробництві та продажі різноманітних окислювально-відновних потенційних електродів , вітає потреби клієнтів, які приходять на консультації із закупівлями.
Електронна пошта: info@yingaolab.com
http://www.lohandbio.com/
