1 / 15

ELEKTROCHEMIE

ELEKTROCHEMIE. Elektrochemie vědní obor, který se zabývá rovnováhami a ději v soustavách, v nichž se vyskytují částice nesoucí elektrický náboj. GALVANICKÉ ČLÁNKY Vnějším spojením obou elektrod dochází k samovolné reakci – soustava koná práci, poskytuje elektrickou energii

jesse-burnett
Download Presentation

ELEKTROCHEMIE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ELEKTROCHEMIE Elektrochemie vědní obor, který se zabývá rovnováhami a ději v soustavách, v nichž se vyskytují částice nesoucí elektrický náboj.

  2. GALVANICKÉ ČLÁNKY Vnějším spojením obou elektrod dochází k samovolné reakci – soustava koná práci, poskytuje elektrickou energii TYPY GALVANICKÝCH ČLÁNKŮ • Primární – nevratné, nedají se znovu nabít • Sekundární – vratné, dají se znovu nabít, akumulátory • Palivové články – přivádí se nepřetržitě palivo, elektrody se neúčastí reakce 2

  3. Primární články: Daniellův článek • Zn a Cu plíšek v roztoku svých solí Zn ……………………….., Cu ………………………… (……………………………………..) • napětí = 1,1 V …….., také LECLANCHEŮV článek elektrolyt původně jen NH4Cl vylepšen ZnCl2 – delší výdrž, nevyteče napětí = …… – ……………., se oxiduje a rozpouští se redukuje a sráží do spotřebování výchozích látek suchý monočlánek 1,5 V 3

  4. TYPY GALVANICKÝCH ČLÁNKŮ Suchý článek (zinkochloridový) – PRIMÁRNÍ jeho výhodou je pastovitý elektrolyt ztužený škrobem. Zápornou elektrodu tvoří zinek, který se oxiduje, kladnou je prášek oxidu manganičitého (manganse redukuje), který je rozmíchaný s grafitem na uhlíkové tyčince v tuhém elektrolytu. + Uhlíková tyčinka Kladná elektroda MnO2 + C prášek napětí = 1,5 V – monočlánek Záporná elektroda Zn - Elektrolyt NH4Cl + ZnCl2(V alkalickém článku slouží jako elektrolyt pasta KOH.)

  5. Děje probíhající v suchém článku Zn → Zn2+ + 2e- Zn2+ + 2NH4Cl + 2OH- → [Zn(NH3)2Cl2] + 2H2O diammin – dichlorozinečnatý komplex • Elektrony nepřecházejí do elektrolytu – zůstávají na zinkové elektrodě a tak na ní vzniká záporný náboj • Pokud zapneme elektrický spotřebič, začnou uvolněné elektrony procházet elektrickým obvodem: na C elektrodě(katodě) redukují MnO2 na oxid-hydroxid manganitý 2MnO2 + 2H2O + 2e- → 2 MnIIIO(OH) + 2OH- výsledná reakce: Zn0 + 2 NH4Cl + 2 MnIVO2 → 2 MnIIIO(OH) + [ZnII(NH3)2Cl2]

  6. 1:celý článek 2:kovový vnější obal s potiskem 3:zinková záporná elektroda 4:uhlíková tyčinka 5:kladná elektroda (oxid manganičitý a práškový uhlík nasáklý elektrolytem) 6:papírový separátor 7:polyethylénová nepropustná vrstva 8:těsnící kroužky 9:záporný pól 10:kladný pól (původně připevněn k uhlíkové tyčince) Rozebraný zinko-chloridový článek (podobný zinko-uhlíkovému) 6

  7. Rtuťový článek do naslouchátek, hodinek napětí = 1,35 V delší životnost než suchý Leclancheův Alkalický článek ocelový váleček katoda z MnO2 anoda - práškový Zn v elektrolytu (KOH nebo NaOH a voda) dnes nejpoužívanější 7

  8. Lithiový článek dlouhá životnost kardiostimulátory aj. Zleva: kovový obal - anoda s vrstvou lithia (poškrábaná místa na vzduchu rychle oxidují), pórovitý separátor, katoda z oxidu manganičitého, kovová mřížka jako "sběrač proudu", kovový obal - kladný pól. Dole těsnící plastový kroužek 8

  9. AKUMULÁTOR – sekundární článek Galvanický článek, který lze elektrolýzou opakovaně nabíjet.Využívá se v automobilech a všude tam, kde by mohl výpadek elektřiny ze sítě ohrozit provoz - v osvětlovacích zařízeních, nemocnicích, zabezpečovacích zařízeních, v telekomunikaci, v jaderných elektrárnách... Zátka Pól Hladina elektrolytu Spojovacímůstek Přepážka Pb deska Zesílené dno Porézníizolačníhmota Přepážka PbO2 deska

  10. Akumulátor - řez spojovacímůstek přepážka Pb deska PbO2 deska porézníizolační hmota zesílené dno

  11. Popis olověného akumulátoru • Desky ve tvaru mřížky (co největší povrch) • Na mřížku je nanesena pasta ze síranu olovnatého a kyseliny sírové • Desky jsou odděleny tzv. separátorem • Elektrolytem je zředěná H2SO4 • Napětí tohoto akumulátoru je 2VJednotlivé články jsou sériově spojeny spojkami. • Akumulátor 6V se tedy skládá ze tří článků po 2 V • Jmenovitá kapacita akumulátoru v našem vozidle je 84 Ah /ampérhodin/. V poslední době výrobní závod dodává menši typ akumulátoru o kapacitě 56 Ah.

  12. Princip akumulátoru - vybíjení Na obou elektrodáchprobíhají redoxní reakce. - + Pb Pb+PbO2 Pb+H2SO4↓PbSO4+H2 PbO2+H2SO4↓PbSO4+H2 Pb0↓PbIIOX. PbIV↓PbIIRED. H2SO4 - 2e- + 2e- Elektrody se při reakci s kyselinou pokrývají vrstvou PbSO4. Ta brání průchodu elektronů = akumulátor je vybitý.

  13. Olověný akumulátor Reakce: vybíjení Pb +PbO2 +2 H2SO4 2 PbSO4 +2H2O nabíjení 1 sada deskových elektrod dává 2 V → napětí 6,12, 24 V podle počtu sad 13

  14. Nabíjení akumulátoru Principem je obrácení směru reakcí. Akumulátor připojíme ke zdroji stejnosměrného proudu stejné velikosti, ale opačného směru. To způsobí obrácení směru reakcí – rozpuštění PbSO4. Akumulátor je opět ve stavu, v jakém byl před vybíjením.

  15. Nikl-kadmiový akumulátor NiMH akumulátor anoda - směs hydridů kovů (Ni, Co, Mn… ) katoda NiO(OH) elektrolyt - vodný roztok KOH Lithium-iontový akumulátor anoda uhlík, katoda oxid kovu, elektrolyt lithiová sůl mobily, notebooky… 15

More Related