Baterie este un dispozitiv în care un curent electric este produs din energia chimică provenită de la un reacție de oxidoreducție, adică o specie a reactantului pierde electroni (oxidare), în timp ce o altă specie câștigă electroni (reducere).
Vedeți reprezentările reacțiilor de oxidare și reducere care apar în orice stivă:
Oxidare: X → și + X+
Specia X pierde un electron și se transformă într-un cation.
Reducere: Da- + și → Y
anionul Y- câștigă electron și se transformă într-o specie Y neutră.
Componentele de bază ale unui teanc
Componentele de bază ale unei stive sunt:
Anod: electrod negativ în care are loc reacția de oxidare, adică pierderea de electroni;
Catod: electrod pozitiv în care are loc reacția de reducere, adică câștig de electroni;
Soluția electrolitică (punte de sare) sau un material conductor (cum ar fi o bară de grafit): este mijlocul prin care electronii renunțați de anod ajung la catod.
Noțiuni de bază despre modul în care funcționează o baterie
Funcționarea unei stive are loc din următoarele evenimente:
Primul principiu: Oxidarea anodului
Metalul din anod, având o tendință mai mare de a pierde electroni, devine un cation, așa cum am observat în ecuația de mai jos:
Zn → Zn2+ + 2 și
Al doilea principiu: reducerea catodului
Cationii care fac parte din materialul prezent în catod (vom folosi cuprul ca exemplu), la primire electronii din anod se transformă în cupru metalic, așa cum putem vedea în ecuație muget:
Cur2+ + 2e → Cu
primele grămezi
a) Bateria lui Alessandro Volta
Grămada din spate a lui Alessandro (prima grămadă din istorie), asamblată în 1800, a fost formată din discuri metalice intercalate, ca în imaginea de mai jos:
Asamblare similară cu cea a lui Alessandro Înapoi la teanc
Discurile au fost intercalate deoarece aveau o compoziție diferită. Una era din zinc metalic, iar cealaltă era din cupru, fiind întotdeauna separate de bumbac înmuiat în saramură (o soluție formată din apă și sare).
B) Grămada lui Daniell
Teancul lui Daniell, asamblat în 1836, consta din două jumătăți de celule conectate printr-un fir conductor și un pod de sare.
Semicelula 1: a fost anodul, adică polul negativ al bateriei.
Acesta a fost compus dintr-o placă de zinc, iar o parte a acestei plăci a fost scufundată într-o soluție formată din apă și sulfat de zinc (ZnSO4).
Jumătate celulă 2: era catodul, adică polul pozitiv al bateriei.
Acesta a fost compus dintr-o placă de cupru și o parte a acestei plăci a fost scufundată într-o soluție formată din apă și sulfat de cupru (CuSO4).
pod de sare
Tub în formă de U care conținea o soluție formată din apă și clorură de potasiu (KCl), care conecta cele două jumătăți de celule (zinc și cupru) și avea o lână de sticlă la ambele capete.
baterii în prezent
În prezent, există mai multe modele de stive, dar, în general, arată astfel:
Schema reprezentând modelul unei stive curente
Cele mai utilizate modele sunt așa-numita baterie Leclanché și bateria alcalină, care prezintă următoarele diferențe:
) Grămadă Leclanche
Are un anod format din zinc metalic;
Are un catod format dintr-o pastă cu clorură de amoniu, apă, amidon și dioxid de mangan;
Are o bară de grafit care servește drept conductor pentru electronii care pleacă de la catod spre anod.
B) Baterie alcalină
Are un anod format din zinc sau cadmiu metalic;
Are un catod format din oxid de mercur, oxid de nichel și iod;
Trebuie să aibă o bază mixtă în materialul care alcătuiește catodul.
De mine. Diogo Lopes Dias
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-pilha.htm