الفرق المحتمل للبطارية. إمكانات البطارية

ضع في اعتبارك بطاريتين محاطتين بالقطب النحاسي:

بطاريات الزنك والنحاس والفضة.

في الخلية الأولى ، والمعروفة باسم خلية دانييل ، تتكون الأقطاب الكهربائية من الزنك والنحاس ونلاحظ أن الزنك يخضع للأكسدة ، أي أنه يتبرع بالإلكترونات إلى النحاس ، وهو بالتالي الأنود. القطب النحاسي ، بدوره ، يعمل مثل الكاثود ، حيث يستقبل الإلكترونات ويختزل نفسه.

ومع ذلك ، من الممكن ملاحظة أنه في الكومة الثانية ، أقطاب النحاس والفضة ، لا يعمل النحاس كقطب كاثود ، ولكن كأنود مؤكسد هذه المرة.

يوضح لنا هذا أن مقارنة هذه الأقطاب الثلاثة ، فإن الميل إلى المعاناة من الاختزال يعمل على النحو التالي:

الزنك

وبالتالي ، تسمى هذه القدرة على الخضوع للتخفيض إمكانية التخفيض (E_أحمر). نظرًا لأن هذه القيمة تعتمد على الضغط ودرجة الحرارة وتركيز المحلول ، أ إمكانات قياسية (أو عادي ، عند 25 درجة مئوية ، ضغط 1 ضغط جوي ، وتركيز 1.0 مول / لتر) الذي يحدده الرمز و⁰. والعكس صحيح أيضًا ، فهناك جهد الأكسدة (E_أوكسي)، والتي في هذه الحالة لها ترتيب تصاعدي:

الزنك> النحاس> الفضة

كلما انخفضت إمكانية الخفض القياسي ، زادت قدرة المعدن على التبرع بالإلكترونات والعكس صحيح. وبالمثل ، كلما انخفضت إمكانات الأكسدة القياسية ، زادت قدرة المعدن على استقبال الإلكترونات والعكس صحيح.

في كومة ، تخضع الأنواع ذات أعلى نسبة Ered للاختزال بينما تخضع الأنواع الأخرى ذات أعلى نسبة Eoxy للأكسدة.

إذا قمنا بتكييف مقياس الفولتميتر ، مثل الموجود في الشكل أعلاه ، مع إحدى هذه الخلايا ، فسيتم قياس شدة التيار الكهربائي الناتج عنها ، أي القوة الدافعة الكهربائية (emf أو E) أو فرق الجهد (U أو ddp) *. يشار إلى القيمة بالفولت (V) ، والتي تظهر عادةً على حزم البطاريات والملصقات.

يظهر الاختلاف المحتمل (U أو ddp) للبطارية على الملصق.

يمكن التعبير عن القوة الدافعة الكهربائية من حيث الاختزال أو إمكانية الأكسدة. من المهم أن تتذكر ذلك هذه الإمكانات لها نفس القيمة ولكن لها علامات معاكسة.

لحساب جهد البطارية في الحالة القياسية ، نستخدم التعبير التالي:

∆ و^0 = و^0أحمر (كاثود) - و^0الأحمر (الأنود)

أو

∆ و^0 = و^0أوكسي (الأنود) - و^0أوكسي (كاثود)

وبالتالي ، فإن القيم المطلقة لكل قطب لا تظهر على الفولتميتر ، ولكن فرق الجهد بينهما.

---

* نعتبر أن فرق الجهد يساوي القوة الدافعة الكهربائية ، لأن حساب فرق الجهد للمولد يتم الحصول عليه من خلال المعادلة: U = E - ri ، حيث:

U = فرق محتمل
E = القوة الدافعة الكهربائية
ص = المقاومة الداخلية
أنا = شدة التيار الكهربائي

لكن في الكيمياء ، نعتبر البطاريات مولدات مثالية ، بحيث تكون مقاومتها الداخلية ضئيلة مقارنة بالدائرة الكهربائية. إذن لدينا U = E.

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diferenca-potencial-uma-pilha.htm