Ogniwa - skrot, Nauka, Chemia, Chemia nieorganiczna


Klucz elektrolityczny

przewodnik jonowy łączący elektrolity i umożliwiający przepływ prądu. [ | - granice faz; || - klucz elektrolityczny]

  • Katoda

  • półogniwo w którym zachodzi proces redukcji

Anoda

  • półogniwo w którym zachodzi proces utleniania

    1. Elektrody o wyższym potencjale normalnym stanowią w ogniwach biegun dodatni - katodę względem elektrod o niższym potencjale normalnym, które stanowią - anodę.

    2. Metale o ujemnych potencjałach normalnych mogą wypierać z roztworów wodór i metale o dodatnich potencjałach normalnych.

    3. Metale o ujemnych potencjałach normalnych są silniejszymi reduktorami niż wodór.

Potencjał półogniwa

  • różnica potencjałów na granicy faz metal - roztwór.

  • jego wartość i znak zależy od: rodzaju metalu; temp.; stężenia jonów w roztworze

SEM

  • siła elektromotoryczna ogniwa - różnica potencjałów między katodą i anodą w ogniwie niepracującym (otwartym - czyli takim w którym nie płynie prąd). SEM = dE = EK - EA

Wzór Nernsta

  • wzór określający potencjał elektrody (półogniwa)

    - dla metalu zanurzonego w roztworze swojej soli:
    0x01 graphic

    E - potencjał elektrody; E0- potencjał normalny; n - wartościowość jonu w roztworze; c - stężenie molowe jonów metalu z roztworze

    - jeśli elektrodą jest układ utleniacz - reduktor:
    0x01 graphic
    ; gdy cutl = cred E = E0

Półogniwa I rodzaju

  • zbudowane są z metalu zanurzonego do roztworu elektrolitu zawierającego kationy tego metalu; reakcja zachodzi między pierwiastkiem (metal; wodór; chlor) i jego jonami; są to półogniwa odwracalne względem kationu.

1. Półogniwo cynkowe

Zn / Zn2+

Zn = Zn2+ + 2 e

2. Półogniwo miedziowe

Cu / Cu2+

Cu = Cu2+ + 2 e

3. Półogniwo wodorowe

Pt, H2 (g) / H+ aq

H2 = 2 H+ + 2 e

Zbudowane z platynowej płytki pokrytej rozdrobnioną platyną czyli tzw. czernią platynową; zanurzoną w 1 M kwasie solnym i opłukiwana gazowym wodorem, wprowadzonym do układu pod ciśnieniem 1013 hPa.

4. Półogniwo chlorowe

Pt, Cl2 / Cl-

Cl2 + 2 e = 2 Cl-

Półogniwa II rodzaju

  • zbudowane z metalu pokrytego trudno rozpuszczalną solą tego metalu, zanurzonego w roztworze elektrolitu zawierającego anion tej soli; są to półogniwa odwracalne względem anionu.

1. Półogniwo chlorosrebrowe

Ag, AgCl / Cl-

Ag + Cl- = AgCl + e

2. Półogniwo kalomelowe

Hg, Hg2Cl2 / Cl-

2 Hg + 2 Cl- = Hg2Cl2 + 2 e

Półogniwa III rodzaju

(tzw. redox)

  • zbudowane z platynowej lub grafitowej elektrody zanurzonej w roztworze zawierającym zarówno utlenioną jak i zredukowaną postać układu redox.

1. Półogniwo

Pt / Fe3+ , Fe2+

Fe3+ + e = Fe2+

2. Półogniwo

Pt / MnO4-, Mn2+, H+

MnO4- + 8 H+ + 5 e = Mn2+ + H2O

    • Ogniwo Volty

A (-) Zn | roztwór H2SO4 | Cu (+) K

Anoda:

Zn = Zn2+ + 2e

Katoda:

2 H+ + 2e = H2

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Zn + 2 H+ = Zn2+ + H2

0x01 graphic

Ogniwo to składa się z zanurzonych w roztworze kwasu siarkowego (VI) płytek cynkowej i miedzianej połączonych metalicznym przewodnikiem. Na powierzchni obu zanurzonych w cieczy płytek wydziela się wodór. Do roztworu przechodzą kationy cynku, elektrony zaś przewodnikiem płyną ku płytce miedzianej, na której powierzchni zachodzi redukcja kationów wodorowych. Jest ogniwem nieodwracalnym. W ogniwie zachodzą procesy niezależnie czy układ jest zamknięty czy otwarty.

    • Ogniwo Daniella

A (-) Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu (+) K

Anoda:

Zn = Zn2+ + 2e

Katoda:

Cu2+ + 2e = Cu
Ogólnie:

Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+

0x01 graphic

Ogniwo odwracalne. Przed zamknięciem obwodu nie zachodzi żadna reakcja chemiczna, ustala się jedynie równowaga dynamiczna w półogniwach tworzących ogniwo.

    • Ogniwo wodorowo - cynkowe

A (-) Zn | Zn2+ || H+ | H2, Pt (+) K

    • Ogniwo wodorowo - miedziowe

A (-) Pt, H2 | H+ || Cu2+ | Cu (+) K

Anoda:

Zn = Zn2+ + 2 e

Katoda:

2 H+ + 2 e = H2

Ogólnie:

Zn + 2 H+ + 2 e = Zn2+ + H2 + 2 e

Anoda:

H2 = 2 H+ + 2 e

Katoda:

Cu2+ + 2 e = Cu

Ogólnie:

Cu2+ + H2 + 2 e = Cu + 2 H+ + 2 e

    • Ogniwo ołowiowo - miedziowe

A (-) Pb | Pb2+ || Cu2+ | Cu (+) K

Anoda: Pb = Pb2+ + 2 e

Katoda: Cu2+ + 2 e = Cu

Ogólnie: Pb + Cu2+ + 2 e = Cu + Pb2+ + 2 e

      • Ogniwo Leclanchego

A (-) Zn | roztwór ZnCl2 ,NH4Cl | MnO2, C (grafit) (+) K

      • Elektroda ujemna ogniwa ma najczęściej postać cynkowego kubeczka napełnionego pastą z chlorku amonowego, w którym osadzono pałeczkę węglową - elektrodę dodatnią otoczoną woreczkiem zawierającym stały dwutlenek manganu. Jest ogniwem nieodwracalnym. W ogniwie zachodzą procesy niezależnie czy układ jest zamknięty czy otwarty.

Stosowane do zasilania przenośnych urządzeń elektrycznych i elektronicznych: latarek; aparatów słuchowych, kalkulatorów.

Anoda: Zn = Zn2+ + 2 e

Katoda: Mn+IV + 2 e = Mn+II

Ogólnie: Zn + 2 NH4Cl + 2 MnO2 = [Zn(NH3)2]Cl2 + Mn2O3 + H2O

Akumulator ołowiowy (kwasowy)

A (-) Pb | roztwór H2SO4 | PbO2, Pb (+) K

Elektrodami są płyty ołowiowe pokryte gąbczastym ołowiem stanowiące anodę oraz płyty ołowiane pokryte warstwą tlenku ołowiu (IV), będące katodą. Płyty te zanurzone są w roztworze kwasu siarkowego (VI) - 37%.

Anoda:

Pb + SO42- = PbSO4 + 2e

Katoda:

PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2e = PbSO4 + 2 H2O

Rozładowanie akumulatora (proces samorzutny zachodzący podczas pracy akumulatora)

Pb + 2 SO42- + PbO2 + 4 H+ = 2 PbSO4 + 2 H2O

Ładowanie akumulatora (regeneracja akumulatora - proces wymuszony przez zewnętrzne źródło prądu)

2 PbSO4 + 2 H2O = Pb + 2 SO42- + PbO2 + 4 H+

Ogólnie:

0x01 graphic

Akumulator Edisona (alkaliczny)

A (-) Fe, Fe(OH)2 | roztwór KOH | Ni(OH)2, Ni(OH)3, Ni (+) K

Anodę stanowi żelazo, katodę mieszanina niklu i jego stałych związków. Elektrolitem jest 20% wodny roztwór wodorotlenku potasu.

Anoda:

Fe + 2 OH- = Fe(OH)2 + 2e

Katoda:

2 Ni(OH)3 + 2e = 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

Ogólnie:

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
zelazo chrom mangan, Nauka, CHEMIA, Szkoła, Chemia Nieorganiczna
reakcje w roztworach maturalne, Nauka, CHEMIA, Szkoła, Chemia Nieorganiczna
miedź, Nauka, CHEMIA, Szkoła, Chemia Nieorganiczna
CHEMIA NIEORGANICZNA, Nauka, chemia(1)
CHEMIA NIEORGANICZNA 2
Chemia nieorganiczna zadania 4 Nieznany
Chemia nieorganiczna zadania 7 Nieznany
KationyV, Farmacja, I rok, Chemia nieorganiczna
egz 2010-pytania spisane(1), Chemia nieorganiczna- egzmain
Tlenowce(1), Chemia, Chemia nieorganiczna
chemia10, NAUKA, chemia, lab
Opis(11), Nauka, Chemia
testy chemia2, Biotechnologia PŁ, chemia nieorganiczna
CHEMIA KOSMETYCZNA Chemia nieorganiczna (tlenki, kwasy, sole
Chemia nieorganiczna egzamin
Chemia nieorganiczna sciaga
iloczynrozw, ~ NOTATKI, przedmioty obowiązkowe I rok, Chemia Nieorganiczna, Kolokwia
SEM ogniwa1, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, Laboratorium, inne, SEM ogniwa

więcej podobnych podstron