Stack: što je to, kako radi i vrste

THE baterija je sustav u kojem se odvija oksidacijsko-redukcijska reakcija. U ovom uređaju se kemijska energija proizvedena u spontanoj reakciji pretvara u električnu energiju.

Reakcije oksidacije i redukcije odvijaju se istovremeno u stanici. Kada jedna vrsta prolazi kroz oksidaciju, ona predaje elektrone drugoj vrsti, koja, nakon što ih primi, prolazi kroz redukciju.

Prema tome, onaj koji prolazi oksidaciju je redukcijski agens, a onaj koji prolazi redukciju je oksidacijski agens.

THE oksidacija događa se kada vrsta gubi elektrone i postaje kation: A → A⁺ + i^-.

THE smanjenje događa se kada vrsta dobije elektrone i postane električki neutralna: B⁺ + i^- → B.

U kemijskim jednadžbama, ovo prijenos elektrona pokazuje se promjenom oksidacijskog broja (nox).

Unutar stanica odvijaju se redukcijske reakcije, a električna struja nastaje migracijom elektrona s negativnog na pozitivni pol.

Kako funkcionira stog?

Jedan redoks reakcija općenito se može prikazati jednadžbom:

A + B⁺ → A⁺ + B

Gdje,

A: tvar koja oksidira, gubi elektrone, povećava svoju vrijednost i reducira.

instagram story viewer

B: tvar koja se podvrgava redukciji, dobiva elektrone, smanjuje oksidaciju i oksidacijsko je sredstvo.

Pogledajte na sljedećoj slici kako se ovaj proces može prikazati.

Sustav podijeljen u dvije polućelije i formiran od dvije metalne elektrode povezane s vanjske strane vodljivom žicom razvio je John Frederic Daniell (1790.-1845.) 1836. godine.

Baterija se sastoji od dvije elektrode, spojene vodljivom žicom, i elektrolita, u kojem se nalaze ioni. Elektroda je čvrsta vodljiva površina koja omogućuje izmjenu elektrona.

anoda: elektroda na kojoj dolazi do oksidacije. To je ujedno i negativni pol baterije.
Katoda: elektroda na kojoj dolazi do redukcije. To je ujedno i pozitivni pol baterije.

Na gornjoj slici, metalni cink je anoda i prolazi kroz oksidacija. Metalni bakar je katoda i podvrgava se redukciji. Migracija elektrona (e-) događa se od anode do katode kroz vodljivu žicu.

Reakcije koje se događaju u slikovnom sustavu su:

anoda (oksidacija): Zn_(s) → Zn²_(ovdje)+ 2e^-
Katoda (redukcija): Cu²⁺_(ovdje) + 2e^- → magarac_(s)
opća jednadžba: Zn_(s)+ magarac²⁺_(ovdje) → magarac_(s)+ Zn²⁺_(ovdje)

Cink je metal s većom tendencijom gubljenja elektrona te se stoga u otopini stvaraju kationi. Cinkova elektroda se počinje trošiti i gubiti na masi jer se cink oslobađa u otopinu pri stvaranju Zn kationa²⁺.

Elektroni s anode dolaze na katodu, a metalni kationi se nakon primanja pretvaraju u metalni bakar koji se taloži na elektrodi i povećava njezinu masu.

Solni most je ionska struja odgovorna za kruženje iona u sustavu kako bi se održao električki neutralan.

Također pročitajte o oksidacijski broj (nox).

vrste baterija

U stanici, tendencija kemijskih vrsta da primaju ili doniraju elektrone određena je redukcijskim potencijalom.

Komponenta s najvećim redukcijskim potencijalom teži redukciji, odnosno dobivanju elektrona. Vrsta s najnižim redukcijskim potencijalom i, posljedično, najvećim oksidacijskim potencijalom teži prijenosu elektrona.

Na primjer, u redoks reakciji Zn⁰_(s) + magarac²⁺_(ovdje)→ magarac⁰_(s) + Zn²⁺_(ovdje)

Cink oksidira i donira elektrone jer ima redukcijski potencijal E⁰= -0,76 V, manje od redukcijskog potencijala bakra E⁰ = +0,34 V i stoga prima elektrone i podvrgava se redukciji.

U nastavku pogledajte druge primjere nizova.