กองคืออะไร?

แบตเตอรี่ เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานเคมีที่มาจาก a ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นนั่นคือสารตั้งต้นชนิดหนึ่งสูญเสียอิเล็กตรอน (ออกซิเดชัน) ในขณะที่อีกชนิดหนึ่งได้รับอิเล็กตรอน (ลดลง)

ดูการแสดงแทนปฏิกิริยาออกซิเดชันและการรีดักชันที่เกิดขึ้นในกองใดๆ:

• ออกซิเดชัน: X → และ + X⁺

สปีชี่ X สูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนบวก

• ลด: Y^- + และ → Y

ไอออน Y Y^- รับอิเล็กตรอนและเปลี่ยนเป็นสปีชีส์ Y ที่เป็นกลาง

ส่วนประกอบพื้นฐานของ stack

องค์ประกอบพื้นฐานของสแต็กคือ:

• แอโนด: อิเล็กโทรดลบที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันนั่นคือการสูญเสียอิเล็กตรอน

• แคโทด: อิเล็กโทรดบวกที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน นั่นคือ การเพิ่มของอิเล็กตรอน

• สารละลายอิเล็กโทรไลต์ (สะพานเกลือ) หรือวัสดุนำไฟฟ้า (เช่น แท่งกราไฟท์): เป็นวิธีที่อิเลคตรอนที่แอโนดมอบให้ไปถึงแคโทด

พื้นฐานการทำงานของแบตเตอรี่

การทำงานของสแต็กเกิดขึ้นจากเหตุการณ์ต่อไปนี้:

• หลักการที่ 1: แอโนดออกซิเดชัน

โลหะในแอโนดเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนมากขึ้น กลายเป็นไอออนบวก ดังที่เราเห็นในสมการด้านล่าง:

สังกะสี → Zn²⁺ + 2 และ

• หลักการที่ 2: ลดแคโทด

ไอออนบวกที่เป็นส่วนหนึ่งของวัสดุที่มีอยู่ในแคโทด (เราจะใช้ทองแดงเป็นตัวอย่าง) เมื่อได้รับ อิเล็กตรอนจากแอโนดเปลี่ยนเป็นทองแดงโลหะ ดังที่เราเห็นในสมการ ร้อง:

ตูด²⁺ + 2e → Cu

กองแรก

ก) แบตเตอรี่ของ Alessandro Volta

กองหลังของอเลสซานโดร (กองแรกในประวัติศาสตร์) ที่ประกอบขึ้นในปี ค.ศ. 1800 ถูกสร้างขึ้นโดยแผ่นโลหะที่มีการสอดประสาน ดังภาพด้านล่าง:

การประกอบที่คล้ายกับ Alessandro's Back to your stack

บันทึกถูกสอดแทรกเนื่องจากมีองค์ประกอบต่างกัน อันหนึ่งทำจากโลหะสังกะสี และอีกอันทำจากทองแดง โดยแยกจากผ้าฝ้ายที่แช่ในน้ำเกลือเสมอ (สารละลายที่เกิดจากน้ำและเกลือ)

ข) กองของแดเนียล

กองของแดเนียลซึ่งประกอบขึ้นในปี พ.ศ. 2379 ประกอบด้วยสองครึ่งเซลล์ที่เชื่อมต่อกันด้วยลวดตัวนำและสะพานเกลือ

• ครึ่งเซลล์ 1: มันคือขั้วบวก นั่นคือ ขั้วลบของแบตเตอรี่

ประกอบด้วยแผ่นสังกะสี และส่วนหนึ่งของจานนี้ถูกแช่ในสารละลายที่เกิดจากน้ำและสังกะสีซัลเฟต (ZnSO₄).

• ครึ่งเซลล์ 2: มันคือแคโทด นั่นคือ ขั้วบวกของแบตเตอรี่

ประกอบด้วยแผ่นทองแดง และส่วนหนึ่งของแผ่นนี้ถูกแช่ในสารละลายที่เกิดจากน้ำและคอปเปอร์ซัลเฟต (CuSO₄).

• สะพานเกลือ

หลอดรูปตัวยูที่มีสารละลายที่เกิดจากน้ำและโพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ซึ่งเชื่อมต่อครึ่งเซลล์ทั้งสอง (สังกะสีและทองแดง) และมีใยแก้วที่ปลายทั้งสอง

แบตเตอรี่ในปัจจุบัน

ขณะนี้มีสแต็คหลายรุ่น แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีลักษณะดังนี้:

แผนผังแสดงแบบจำลองของสแต็กปัจจุบัน

รุ่นที่ใช้กันมากที่สุดคือแบตเตอรี่ที่เรียกว่า Leclanche และแบตเตอรี่อัลคาไลน์ ซึ่งมีความแตกต่างดังต่อไปนี้:

ก) Leclanche กอง

• มีแอโนดที่เกิดจากสังกะสีโลหะ

• มีแคโทดที่เกิดจากการวางด้วยแอมโมเนียมคลอไรด์ น้ำ แป้ง และแมงกานีสไดออกไซด์

• มีแถบกราไฟท์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวนำสำหรับอิเล็กตรอนที่ออกจากแคโทดไปทางแอโนด

ข) แบตเตอรี่อัลคาไลน์

• มีแอโนดที่เกิดจากสังกะสีหรือแคดเมียมเป็นโลหะ

• มีแคโทดที่เกิดจากปรอทออกไซด์ นิกเกิลออกไซด์และไอโอดีน

• จะต้องมีฐานผสมในวัสดุที่ประกอบเป็นแคโทด

By Me. Diogo Lopes Dias

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-pilha.htm