Стек: что это такое, как он работает и типы

НАШИ батарея представляет собой систему, в которой протекает окислительно-восстановительная реакция. В этом устройстве химическая энергия, образующаяся в результате самопроизвольной реакции, преобразуется в электрическую энергию.

В клетке одновременно протекают реакции окисления и восстановления. Когда один вид подвергается окислению, он отдает электроны другому виду, который, получив их, подвергается восстановлению.

Следовательно, тот, кто подвергается окислению, является восстановителем, а тот, кто подвергается восстановлению, является окислителем.

НАШИ окисление происходит, когда вид теряет электроны и становится катионом: A → A⁺ + и^-.

НАШИ снижение происходит, когда вид получает электроны и становится электрически нейтральным: B⁺ + и^- → Б.

В химических уравнениях это перенос электрона демонстрируется изменением степени окисления (nox).

Внутри клеток происходят восстановительные реакции и возникает электрический ток с миграцией электронов от отрицательного полюса к положительному.

Как работает стек?

Один окислительно-восстановительная реакция в общем случае можно представить уравнением:

А + Б⁺ → А⁺ + Б

Где,

A: вещество, которое окисляется, теряет электроны, увеличивает свою стоимость и является восстановителем.
B: вещество, которое подвергается восстановлению, получает электроны, снижает окисление и является окислителем.

Посмотрите на следующем изображении, как можно представить этот процесс.

Система, разделенная на две полуэлементы и образованная двумя металлическими электродами, соединенными снаружи токопроводящей проволокой, была разработана Джоном Фредериком Даниэлем (1790-1845) в 1836 году.

Батарея состоит из двух электродов, соединенных токопроводящей проволокой, и электролита, в котором находятся ионы. Электрод представляет собой твердую проводящую поверхность, обеспечивающую обмен электронами.

анод: электрод, на котором происходит окисление. Это также отрицательный полюс батареи.
Катод: электрод, на котором происходит восстановление. Это также положительный полюс батареи.

На изображении выше металлический цинк является анодом и подвергается окисление. Металлическая медь является катодом и подвергается восстановлению. Миграция электронов (е-) происходит от анода к катоду через токопроводящую проволоку.

В системе образов происходят следующие реакции:

• анод (окисление): Zn_(с) → цинк²_(здесь) + 2е^-
• Катод (уменьшение): Cu²⁺_(здесь) + 2е^- → жопа_(с)
• общее уравнение: цинк_(с) + жопа²⁺_(здесь) → жопа_(с) + цинк²⁺_(здесь)

Цинк — металл с большей склонностью к потере электронов, поэтому в растворе образуются катионы. Цинковый электрод начинает изнашиваться и терять массу, так как цинк выделяется в раствор при образовании катионов Zn.²⁺.

Электроны от анода попадают на катод и катионы металлов, принимая их, превращаются в металлическую медь, которая осаждается на электроде и увеличивает его массу.

Солевой мостик — это ионный ток, отвечающий за циркуляцию ионов в системе, чтобы она оставалась электрически нейтральной.

Также читайте о степень окисления (nox).

типы батарей

В клетке склонность химических соединений получать или отдавать электроны определяется восстановительным потенциалом.

Компонент с наибольшим восстановительным потенциалом стремится к восстановлению, то есть к присоединению электронов. Частицы с самым низким потенциалом восстановления и, следовательно, с самым высоким потенциалом окисления склонны к переносу электронов.

Например, в окислительно-восстановительной реакции Zn⁰_(с) + жопа²⁺_(здесь) → жопа⁰_(с) + цинк²⁺_(здесь)

Цинк окисляется и отдает электроны, поскольку обладает восстановительным потенциалом E⁰ = -0,76В, меньше восстановительного потенциала меди E⁰ = +0,34В и, следовательно, получает электроны и подвергается восстановлению.

Ниже приведены другие примеры стеков.

Стек цинка и водорода

Полуреакция окисления: Zn_(с) → цинк²⁺ + 2е^- (А ТАКЖЕ⁰ = -0,76 В)

Полуреакция восстановления: 2H⁺_(здесь) + 2е^- → Н_2(г) (А ТАКЖЕ⁰ =0,00 В)

Глобальное уравнение: Zn_(с) + 2ч⁺_(здесь) → цинк²⁺_(здесь) + Н_2(г)

Представление стека:

Медь и водородный элемент

Полуреакция окисления: H_2(г) → 2ч⁺_(здесь) + 2е^- (А ТАКЖЕ⁰ = 0,00 В)

Полуреакция восстановления: Cu²⁺_(здесь) + 2е^- → жопа_(с) (А ТАКЖЕ⁰ = +0,34 В)

Глобальное уравнение: Cu²⁺_(здесь) + Н_2(г) → 2ч⁺_(здесь) + жопа_(с)

Представление стека:

Получите больше знаний по теме с содержанием:

• электрохимия
• Электролиз

Библиографические ссылки

ФОНСЕКА, М. Р. М. Химия, 2. 1. изд. Сан-Паулу: Аттика, 2013.

САНТОС, WLP; МОЛ, Г.С. Гражданская химия, 3. 2. изд. Сан-Паулу: Editora AJS, 2013.

УБЕРКО, Дж. Соединить химия, 2: химия. - 2. изд. Сан-Паулу: Сарайва, 2014.