ما هي الكومة؟

بطارية هو جهاز يتم فيه إنتاج تيار كهربائي من طاقة كيميائية قادمة من أ تفاعل الأكسدة، أي أن أحد أنواع المواد المتفاعلة يفقد الإلكترونات (الأكسدة) ، بينما يكتسب نوع آخر الإلكترونات (الاختزال).

انظر تمثيلات الأكسدة وتفاعلات الاختزال التي تحدث في أي كومة:

  • أكسدة: X → و + X+

تفقد الأنواع X إلكترونًا وتتحول إلى كاتيون.

  • تخفيض: ص- + و → ص

أنيون ص- يكتسب الإلكترون ويتحول إلى نوع Y محايد.

المكونات الأساسية للمكدس

المكونات الأساسية للمكدس هي:

  • الأنود: القطب السالب الذي يحدث فيه تفاعل الأكسدة ، أي فقدان الإلكترونات ؛

  • الكاثود: القطب الموجب الذي يحدث فيه تفاعل الاختزال ، أي كسب الإلكترون ؛

  • المحلول الالكتروليتي (جسر الملح) أو مادة موصلة (مثل شريط الجرافيت): هو الوسيلة التي تصل بها الإلكترونات التي يتركها الأنود إلى القطب السالب.

أساسيات كيفية عمل البطارية

يحدث عمل المكدس من الأحداث التالية:

  • المبدأ الأول: أكسدة الأنود

يصبح المعدن الموجود في الأنود كاتيونًا ، نظرًا لأنه يميل بشكل أكبر إلى فقد الإلكترونات ، كما لاحظنا في المعادلة أدناه:

Zn → Zn2+ + 2 و

  • المبدأ الثاني: تخفيض الكاثود

الكاتيونات التي هي جزء من المادة الموجودة في الكاثود (سنستخدم النحاس كمثال) ، عند الاستلام تتحول الإلكترونات من الأنود إلى نحاس معدني ، كما نرى في المعادلة أدناه:

الحمار2+ + 2e → نحاس

أول أكوام

أ) بطارية أليساندرو فولتا

تم تشكيل ظهر كومة أليساندرو (أول كومة في التاريخ) ، تم تجميعها في عام 1800 ، بواسطة أقراص معدنية مقسمة ، كما في الصورة أدناه:

تجميع مماثل لظهر أليساندرو إلى كومة الخاص بك
تجميع مماثل لظهر أليساندرو إلى كومة الخاص بك

تم تشذير الأقراص لأن لها تكوينًا مختلفًا. كان أحدهما مصنوعًا من معدن الزنك ، والآخر مصنوعًا من النحاس ، ويتم فصله دائمًا بقطن منقوع في محلول ملحي (محلول يتكون من الماء والملح).

ب) كومة دانييل

تتكون كومة دانييل ، التي تم تجميعها في عام 1836 ، من خليتين نصفيتين متصلتين بسلك موصل وجسر ملح.

  • نصف خلية 1: كان الأنود ، أي القطب السالب للبطارية.

كانت مكونة من صفيحة من الزنك ، وتم غمر جزء من هذه اللوحة في محلول مكون من الماء وكبريتات الزنك (ZnSO).4).

  • نصف خلية 2: كان الكاثود ، أي القطب الموجب للبطارية.

كانت مكونة من صفيحة نحاسية ، وتم غمر جزء من هذه اللوحة في محلول مكون من الماء وكبريتات النحاس (CuSO).4).

  • جسر الملح

أنبوب على شكل حرف U يحتوي على محلول يتكون من الماء وكلوريد البوتاسيوم (KCl) ، والذي يربط نصف خليتين (الزنك والنحاس) وله صوف زجاجي في كلا الطرفين.

البطاريات حاليا

يوجد حاليًا العديد من نماذج المداخن ، لكنها بشكل عام تبدو كما يلي:

رسم تخطيطي يمثل نموذج المكدس الحالي
رسم تخطيطي يمثل نموذج المكدس الحالي

أكثر النماذج استخدامًا هي ما يسمى ببطارية Leclanché والبطارية القلوية ، والتي لها الاختلافات التالية:

ال) Leclanche كومة

  • لها أنود يتكون من الزنك المعدني ؛

  • له كاثود يتكون من عجينة مع كلوريد الأمونيوم والماء والنشا وثاني أكسيد المنغنيز.

  • يحتوي على شريط من الجرافيت يعمل كموصل للإلكترونات التي تنطلق من الكاثود باتجاه الأنود.

ب) بطارية قلوية

  • له أنود يتكون من معدن الزنك أو الكادميوم.

  • له كاثود يتكون من أكسيد الزئبق وأكسيد النيكل واليود ؛

  • يجب أن يحتوي على قاعدة مختلطة في المادة التي يتكون منها الكاثود.


بي ديوغو لوبيز دياس

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-pilha.htm

قل لا لهذه السلوكيات السبعة إذا كنت ترغب في الحصول على علاقة صحية

إذا كنت في علاقة ، فأنت بالتأكيد تفعل كل شيء لجعلها صحية قدر الإمكان ، أليس كذلك؟ لأن لا أحد يريد...

read more

6 مشاكل صحية يمكن للطعام أن يخففها أو يعالجها

التغذية الجيدة ضرورية لمنع ظهور الأمراض والالتهابات والأمراض بشكل عام ، إلى جانب الرعاية الأخرى ب...

read more

رقم قياسي: انخفضت شحنات الهواتف الذكية العالمية في عام 2022 بشكل كبير

تعد دراسة أرقام الإنشاء والشحن لمنتج معين أمرًا ضروريًا لتتبع حالة الطلب الخاصة به. حتى إنتاج اله...

read more