스택: 정의, 작동 방식 및 유형

그만큼 배터리 산화 환원 반응이 일어나는 시스템이다. 이 장치에서 자발적 반응에서 생성된 화학 에너지는 전기 에너지로 변환됩니다.

산화 및 환원 반응은 세포에서 동시에 발생합니다. 한 종이 산화되면 다른 종에 전자를 제공하고 전자를 받으면 환원됩니다.

따라서 산화되는 것은 환원제이고 환원되는 것은 산화제이다.

그만큼 산화 종이 전자를 잃고 양이온이 될 때 발생: A → A⁺ + 그리고^-.

그만큼 절감 종이 전자를 얻고 전기적으로 중성이 될 때 발생: B⁺ + 그리고^- → 나.

화학 방정식에서 이것은 전자 이동 산화수(nox)의 변화로 증명됩니다.

환원 반응은 세포 내부에서 일어나고 전류는 음극에서 양극으로 전자의 이동과 함께 발생합니다.

스택은 어떻게 작동합니까?

하나 산화 환원 반응 일반적으로 다음 방정식으로 나타낼 수 있습니다.

A + B⁺ → 에이⁺ + 나

어디에,

A: 산화되어 전자를 잃고 그 가치를 높이는 물질은 환원제입니다.
B: 환원되고, 전자를 얻고, 산화를 감소시키며, 산화제인 물질.

이 프로세스가 어떻게 표현될 수 있는지 다음 이미지에서 확인하십시오.

1836년 John Frederic Daniell(1790-1845)이 도선으로 외부에 연결된 두 개의 금속 전극으로 구성된 두 개의 반전지로 나누어진 시스템을 개발했습니다.

배터리는 도선으로 연결된 두 개의 전극과 이온이 있는 전해질로 구성됩니다. 전극은 전자 교환을 허용하는 고체 전도성 표면입니다.

양극: 산화가 일어나는 전극. 배터리의 음극이기도 합니다.
음극: 환원이 일어나는 전극. 배터리의 양극이기도 합니다.

위의 이미지에서 금속성 아연은 양극이며 산화. 금속 구리는 음극이며 환원됩니다. 전자(e-)의 이동은 도선을 통해 양극에서 음극으로 발생합니다.

이미지 시스템에서 발생하는 반응은 다음과 같습니다.

양극 (산화): 아연_(에스) → 아연²_(여기)+ 2e^-
음극 (환원): Cu²⁺_(여기) + 2e^- → 엉덩이_(에스)
일반 방정식: 아연_(에스)+ 엉덩이²⁺_(여기) → 엉덩이_(에스)+ 아연²⁺_(여기)

아연은 전자를 잃는 경향이 더 큰 금속이므로 용액에 양이온이 형성됩니다. 아연 전극은 Zn 양이온을 형성할 때 아연이 용액으로 방출되기 때문에 마모되기 시작하고 질량을 잃습니다.²⁺.

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양극의 전자는 음극에 도달하고 금속 양이온은 이를 받으면 금속 구리로 변환되어 전극에 침착되어 질량이 증가합니다.

염다리는 전기적으로 중성을 유지하기 위해 시스템의 이온 순환을 담당하는 이온 전류입니다.

다음에 대해 읽어보기 산화수(nox).

배터리 유형

세포에서 화학 종의 전자를 받거나 기증하는 경향은 환원 전위에 의해 결정됩니다.

환원 전위가 가장 높은 성분은 환원, 즉 전자를 얻는 경향이 있다. 환원 전위가 가장 낮고 결과적으로 산화 전위가 가장 높은 종은 전자를 전달하는 경향이 있습니다.

예를 들어, 산화 환원 반응에서 Zn⁰_(에스) + 엉덩이²⁺_(여기)→ 엉덩이⁰_(에스) + 아연²⁺_(여기)

아연은 환원전위 E를 가지고 있기 때문에 전자를 산화시키고 공여한다.⁰= -0.76V, 구리 E의 환원 전위 미만⁰ = +0.34V이므로 전자를 받아 환원된다.

스택의 다른 예는 아래를 참조하십시오.

아연 및 수소 스택

산화 반쪽 반응: Zn_(에스) → 아연²⁺ + 2e^- (그리고⁰ = -0.76V)

환원 반감기: 2H⁺_(여기) + 2e^- → 에이_2(g) (그리고⁰ =0.00V)

전역 방정식: Zn_(에스)+ 2시간⁺_(여기)→ 아연²⁺_(여기) + H_2(g)

스택 표현: 여는 괄호가 있는 Zn s 닫는 괄호 아래 첨자 아래 첨자의 끝 I 공백 여는 괄호가 있는 Zn aq 닫기 괄호 아래 첨자 아래 첨자의 끝 거듭제곱 2의 더하기 기호 병렬 공백 H 여는 괄호 aq 닫음 첨자 아래 첨자의 끝 더하기 기호 I의 거듭제곱 H 공백 여는 괄호 g 2 닫기 괄호 아래 첨자 공백이 있는 첨자의 끝 위 첨자 공백 I 공백 열린 괄호가 있는 Pt s 닫기 괄호 아래 첨자 끝 구독

구리 및 수소 전지

산화 반쪽 반응: H_2(g)→ 하반기⁺_(여기) + 2e^- (그리고⁰ = 0.00V)

환원 반쪽 반응: Cu²⁺_(여기) + 2e^- → 엉덩이_(에스) (그리고⁰= +0.34V)

전역 방정식: Cu²⁺_(여기) + H_2(g) → 하반기⁺_(여기) + 엉덩이_(에스)

스택 표현: 여는 괄호가 있는 Pt s 닫는 괄호 아래 첨자 아래 첨자의 끝 I 공백 H가 열린 괄호 2개 g 닫기 괄호 아래 첨자 아래 첨자의 끝 공백 위 첨자 I 공백 H 여는 괄호 포함 aq 닫기 괄호 아래 첨자 아래 첨자의 끝은 더하기 기호의 거듭제곱으로 거듭제곱 평행 공백 Cu 공백 열린 괄호 포함 aq 닫는 괄호 아래 첨자 아래 첨자의 끝 2의 거듭제곱 더하기 기호 I Cu 열린 괄호 s 닫는 괄호 아래 첨자 끝 구독