Chemia fizyczna- wykład 4

Nasza ocena:

5
Pobrań: 7
Wyświetleń: 490
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Chemia fizyczna- wykład 4 - strona 1 Chemia fizyczna- wykład 4 - strona 2 Chemia fizyczna- wykład 4 - strona 3

Fragment notatki:

Chemia fizyczna dr Anna Wencel
Wykład 4
OGNIWA GALWANICZNE PIERWOTNE
Ogniwa pierwotne są to źródła energii elektrycznej o działaniu jednokierunkowym.
W nich magazynuje się energię chemiczną, która w czasie wyładowywania przekształcana jest w energię elektryczną.
Ogniwa pierwotne różnią się nie tylko pod względem wielkości i wykonania, ale także pod względem zachodzącej w nich reakcji elektrochemicznej. Ogniwo pierwotne zawiera w sobie chemiczne nośniki energii przeznaczone do przetworzenia. Po zżyciu tych nośników, jak również w wyniku poszczególnych uprzednich przekształceń ogniwo „wyczerpuje się”, czyli staje się niezdatne…
Ogniwa manganowo cynkowe - materiałem aktywnym elektrody dodatniej jest MnO2, a ujemnej metaliczny Z. Elektrolitem jest wodny roztwór chlorku amonu NH4Cl (salmiak) z dodatkiem soli neutralnych neutralnych neutralnych środka zagęszczającego.
1. (+) MnO2 / NH4 / Zn (-) 2. (+) MnO2 / ZnCl2 / Zn (-)
3. (+) MnO2 / KOH / Zn (-)
SEM 1,5 V
W zależności od skłaku elektrolitu ogniwa te mogą pracować w przedziale temp.
Od 233 do 333K - uniwersalneOd 233 do 313K - mrozoodporneOd 253 do 333K - letnie
W ogniwach płaskich elektrodą dodatnią jest aglomerat MnO2 oddzielony od elektrody ujemnej wkładką tekturową nasyconą elektolitem, która spełnia rolę separatora.Elektroda ujemna jest płytką cynkową. Jej przeciwna powierzchnia jest pokryta warstwą grafitu, wilgocioodporną i przewodzącą prąd.
Mechanizm wyładowywania ogniw manganowo cynkowych:
4MnO2 + 4NH4Cl + 2 Zn =
Zn + 2MnO2 + H2O = ZnO + 2 MnO(OH)
Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO(OH)
MnO(OH) + ZnCl2 + Zn[(NH3)4]Cl2
Substraty wyładowania mogą brać udział w reakcjach wtórnych (tworzenia ammokompleksów), przy czym stopień przereagowania zależy od rodzaju elektrolitu, rodzaju dwutlenku magnezu o wartości pobieranego z ogniwa prądu.
Ogniwo cynkowe z depolaryzacją powietrzną - tlen z powietrza jest wykorzystywany jako dodatnia substancja czynna ogniwa. Elektroda z depolaryzacją powietrzną (tlenową) ma bardziej dodatni potencjał niż takie materiały jak tlenek miedziawy i tlenek rtęciowy.
Szybkość reakcji tlenu w roztworze alkalicznym jest dość znaczna. Zapas (+) substancji czynnej z otaczającego powietrza jest praktycznie nieograniczony.
(+) O2 / NH4Cl / Zn (-)
(+) O2 / KOH / Zn (-)
SEM = 1,4 - 1,5 V Sumaryczna reakcja wyładowania dla układu elektrochemicznego:
2Zn + O2 + 4NH4Cl + 2H2O = ZnCl2 + Zn[(NH3)4]Cl22Zn + O2 + 4KOH + 2 H2O = 2 K2Zn(OH)4
Substancja czynna elektrody dodatniej - tlen z powietrza - jest pochłaniana przez węgiel aktywowany

(…)

…, a katoda jest trudno rozpuszczalny chlorek srebra.
Elektrolitem jest r-r chlorku sodu
(+) AgCl / NaCl / Mg (-)SEM 1,3 - 1,6 VElektrolitem jest r-r chlorku soMg - 2 AgCl = MgCl2 + 2 AgCzas pracy:
kilka minut - kilka godzin (mało trwałe!)
Chlorek miedzi(I) - magnez
(+) CuCl / NaCl / MG (-)
SEM 1,7 - 1,8V
Mg + 2CuCl = MgCl2 + 2Cu
Chlorek ołowiu (II) - magnez
(+) PbCl2 / NaCl / Mg (-)
SEM 0,9 - 1,1 V
Mg…
… + 4 HBF4 = 2 Pb(BF4)2 + 2 H2O
Pb + PbO2 + 4 H2SiF6 = 2 PbSiF6 + 2 H2O
Elektrodę dodatnią ogniwa stanowi elektrolityczny PbO2, osadzony w szkielecie grafitu, niklu, stali nierdzewnej, ołowiu lub innego metalu czy stopu w wyniku anodowania w roztworze azotanu ołowiu.
Ogniwa rezerwowe srebrno - cynkowe
(+) AgO / KOH / Zn (-)
SEM 1,85 V
AgO + Zn = ZnO + Ag
Ogniwo rezerwowe aktywowane gazem - cechą…
…(OH)4
Substancja czynna elektrody dodatniej - tlen z powietrza - jest pochłaniana przez węgiel aktywowany
Pochłaniacz ten nasyca się odpowiednimi substancjami hydrofobowymi (parafina, kauczuk) w celu zwiększenia jego żywotności, a zarazem służy jako lepiszcze. Elektroda może być sporządzona, przez sprasowane mieszaniny materiału węglowego (węgla aktywowanego, grafitu) z subst. hydrofobowymi…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz