Aku on seade, milles elektrivool tekib a oksüdoreduktsioonireaktsioon, see tähendab, et üks reagendi liik kaotab elektrone (oksüdeerumine), teine liik aga elektrone (redutseerimine).
Vaadake mis tahes virnas esinevate oksüdeerimis- ja redutseerimisreaktsioonide esitusviise:
Oksüdeerumine: X → ja + X+
Liik X kaotab elektroni ja muutub katiooniks.
Reduktsioon: Y- + ja → Y
Y anioon- saab elektroni ja muundub neutraalseks Y-liigiks.
Virna põhikomponendid
Virna põhikomponendid on:
Anood: negatiivne elektrood, milles toimub oksüdatsioonireaktsioon, see tähendab elektronide kadu;
Katood: positiivne elektrood, milles toimub redutseerimisreaktsioon, see tähendab elektronide võimendamine;
Elektrolüütiline lahus (soolasild) või juhtiv materjal (näiteks grafiitvarda): on vahend, mille abil anoodi poolt loobunud elektronid jõuavad katoodini.
Aku tööpõhimõtted
Virna toimimine toimub järgmistest sündmustest:
1. põhimõte: Anoodi oksüdeerumine
Anoodis olev metall, kuna sellel on suurem tendents elektronide kaotamiseks, muutub katiooniks, nagu näeme allpool toodud võrrandist:
Zn → Zn2+ + 2 ja
2. põhimõte: katoodi vähendamine
Katioonid, mis on osa katoodis olevast materjalist (näitena kasutame vaske), vastuvõtmisel anoodist pärit elektronid muunduvad metalliliseks vaseks, nagu näeme võrrandist kolisema:
Perse2+ + 2e → Cu
esimesed kuhjad
a) Alessandro Volta aku
Alessandro 1800. aastal kokku pandud vaia tagaosa (esimene hunnik ajaloos) moodustati interkalatsiooniga metallist ketaste abil, nagu alloleval pildil:
Montaaž sarnaneb Alessandro Tagasi teie virnaga
Plaadid olid põimitud, kuna neil oli erinev koostis. Üks oli valmistatud tsinkmetallist ja teine vasest, mis oli alati eraldatud soolvees leotatud puuvillaga (vee ja soola moodustunud lahusega).
B) Danielli hunnik
Danielli 1836. aastal kokku pandud kuhi koosnes kahest poolelementist, mis olid ühendatud juhtme ja soolasillaga.
Poolrakk 1: see oli anood, see tähendab aku negatiivne poolus.
See koosnes tsinkplaadist ja selle plaadi osa uputati vee ja tsinksulfaadi (ZnSO) moodustunud lahusesse4).
Pool lahtrit 2: see oli katood ehk aku positiivne poolus.
See koosnes vaseplaadist ja selle plaadi osa uputati vee ja vasksulfaadi (CuSO) moodustunud lahusesse4).
soolasild
U-kujuline toru, mis sisaldas veest ja kaaliumkloriidist (KCl) moodustunud lahust, mis ühendas kahte poolelementi (tsink ja vask) ning mille mõlemas otsas oli klaasvill.
patareid
Praegu on mitu korstnate mudelit, kuid üldiselt näevad need välja sellised:
Skeem, mis kujutab praeguse virna mudelit
Enamkasutatavad mudelid on nn Leclanché aku ja leelispatarei, millel on järgmised erinevused:
) Leclanche kuhi
Sellel on metallist tsinkist moodustatud anood;
Sellel on katood, mis on moodustatud pastast ammooniumkloriidi, vee, tärklise ja mangaandioksiidiga;
Sellel on grafiidiriba, mis toimib elektroodina, mis lahkub katoodist anoodi suunas.
B) Leelispatarei
Selle anood on moodustatud metallist tsinkist või kaadmiumist;
Sellel on katood, mis on moodustatud elavhõbeda oksiidist, nikkeloksiidist ja joodist;
Selle katoodi moodustavas materjalis peab olema segatud alus.
Minu poolt. Diogo Lopes Dias
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-pilha.htm
