Стацк: шта је, како функционише и типови

ТХЕ батерија је систем у коме се одвија оксидационо-редукциона реакција. У овом уређају, хемијска енергија произведена у спонтаној реакцији претвара се у електричну енергију.

Реакције оксидације и редукције се дешавају истовремено у ћелији. Када се једна врста подвргне оксидацији, она донира електроне другој врсти, која, када их прими, подлеже редукцији.

Дакле, онај који пролази кроз оксидацију је редукциони агенс, а онај који пролази кроз редукцију је оксидационо средство.

ТХЕ оксидације настаје када врста изгуби електроне и постане катјон: А → А⁺ + и^-.

ТХЕ смањење настаје када врста добије електроне и постане електрично неутрална: Б⁺ + и^- → Б.

У хемијским једначинама, ово пренос електрона се показује променом оксидационог броја (нок).

Реакције редукције се јављају унутар ћелија и електрична струја настаје миграцијом електрона са негативног на позитиван пол.

Како функционише стек?

Једно редокс реакција генерално се може представити једначином:

А + Б⁺ → А⁺ + Б

Где,

О: супстанца која се оксидује, губи електроне, повећава своју вредност и редукционо је средство.

instagram story viewer

Б: супстанца која се подвргава редукцији, добија електроне, смањује оксидацију и оксидационо је средство.

Погледајте на следећој слици како се овај процес може представити.

Систем подељен на две полућелије и формиран од две металне електроде спојене споља проводном жицом развио је Џон Фредерик Данијел (1790-1845) 1836. године.

Батерија се састоји од две електроде, повезане проводљивом жицом, и електролита, где се налазе јони. Електрода је чврста проводна површина која омогућава размену електрона.

анода: електрода на којој долази до оксидације. То је такође негативни пол батерије.
Катода: електрода на којој долази до редукције. То је такође позитивни пол батерије.

На слици изнад, метални цинк је анода и пролази кроз оксидације. Метални бакар је катода и подлеже редукцији. Миграција електрона (е-) се дешава са аноде на катоду кроз проводну жицу.

Реакције које се јављају у систему слике су:

анода (оксидација): Зн_(с) → Зн²_(овде)+ 2е^-
Катода (редукција): Цу²⁺_(овде) + 2е^- → асс_(с)
општа једначина: Зн_(с)+ асс²⁺_(овде) → асс_(с)+ Зн²⁺_(овде)

Цинк је метал са већом тенденцијом да губи електроне и стога се у раствору формирају катјони. Цинк електрода почиње да се хаба и губи масу јер се цинк ослобађа у раствор приликом формирања Зн катјона²⁺.

Електрони са аноде стижу на катоду и метални катјони се, примивши их, претварају у метални бакар, који се таложи на електроди и повећава њену масу.

Солни мост је јонска струја одговорна за циркулацију јона у систему како би се одржао електрично неутралан.

Такође прочитајте о оксидациони број (нок).

врсте батерија

У ћелији, тенденција хемијских врста да примају или донирају електроне је одређена редукционим потенцијалом.

Компонента са највећим потенцијалом редукције има тенденцију да се подвргне редукцији, односно да добије електроне. Врсте са најмањим редукционим потенцијалом и, последично, највећим потенцијалом оксидације, имају тенденцију да преносе електроне.

На пример, у редокс реакцији Зн⁰_(с) + асс²⁺_(овде)→ асс⁰_(с) + Зн²⁺_(овде)

Цинк оксидира и донира електроне јер има редукциони потенцијал Е⁰= -0,76В, мање од редукционог потенцијала бакра Е⁰ = +0,34В и, стога, прима електроне и подлеже редукцији.

Погледајте испод за друге примере стекова.