Elemente galvanice- surse de energie

Download Report

Transcript Elemente galvanice- surse de energie

 Reacțiile redox reversibile sunt folosite in celule
electrochimice pentru reducerea curentului electric.
 In anul 1859, Gaton Plante a inventat acumulatorul cu
plumb si a formulat definitia unui acumulator.
 Acumulatorul este un generator electrochimic care
acumuleaza energie electrica si o restituie sub forma
de curent.
 Un acumulator este format din mai multe celule
electrochimice legate in serie.Astazi,termenul de
baterie se foloseste atat pentru dispozitivele formate
dintr-o singura pila(baterie de ceas,de
lanterna,etc.),cat si pentru acumulatorul din
autovehicule.
Acumulator cu plumb inventat de G.Plante
Pile Uscate
 In anul 1868,George Leclanche a inventat bateria zinc-
carbon.Ea a fost denumita ulterior baterie
primara,deoarece nu mai poate fi incarcata.Marele
avantaj al acestor pile il constituie faptul ca electrolitul
suport este in stare solida.Bateria de acest tip se
numeste pila uscata.
 Bateria zinc-carbon este formata dintr-un cilindru de
zinc, care reprezinta anodul; in interiorul cilindrului se
afla o bara din grafit-catodul-incojoara de o pasta
umeda ,care contine oxid de mangan amestecat cu
clorura de amoniu.
 Clorura de zinc se introduce, de asemenea, sub forma
de pasta umeda, in amestec cu NH4CL.
 Reactiiele care au loc la electrozi sunt:
 La anod (-): Zn->𝑍𝑛2+ +2𝑒 −
 La catod(+): 2𝑀𝑛𝑂2 +𝐻2 𝑂+2𝑒 − <->𝑀𝑛2 𝑂3 + 2𝐻𝑂− .
 Potentialul acestei pile este 1,500V. Pe masura ce pila
functioneaza se formaza o combinatie a zincului cu
amoniacul [Zn(NH3)2]2+ , care cristalizeaza sub forma
de [Zn(NH3)2]Cl2. Aceasta reduce mobilitatea ionilor
din sistem, tensiunea produsa diminuandu-se. Pentru
a prelungi timpul de functionare a bateriei ea se poate
incalzi usor, cateva ore. Temperatura favorizeaza
mobilitatea speciilor chimice din sistem si mai ales a
a combinatiei complexe care se indeparteaza de anod.
Sectiune Pila Leclanche
 In versiunea alcalina aceste pile NH4Cl a fost inlocuita
cu un hidroxid alcalin. Aceste pile au un timp de
functionare mai mare decat cele care contin NH4Cl,
deoarece, in urma reactiei redox care are la loc la anod,
aceasta se acopera cu un strat protector de oxid de
zinc.
 Pila cu mercur este tot o pila uscata in care anodul este
de zinc, iar catodul un fir din otel in contact cu un
amestec de oxid de mercur (II) hidroxid de potatsiu si
hidroxid de zinc. Aceste pile pot avea dimensiuni
foarte mici si sunt folosite pentru alimentarea
ceasurilor electronice si al calculatoarelor de buzunar.
Ecuatia redox a acestei pile este:
 Zn+HgO <->ZnO+Hg (tensiune generata = 1.300V)
 Pilele uscate fara electrolit au fost fabricate avand ca
model pila Leclanche. Aceste sisteme sunt folosite in
vestele de salvare cu care sunt dotate avioanele si
vapoarele. Pilele fara electrolid au un anod de Mg si un
catot de Cu, acoperit cu clorura de Cu(I) si
functioneaza numai in contact cu apa de mare care
devine electrolitul.
 Ecuatia reactiei redox
care explica functionarea
pile este:
 Mg+2CuCl<->Mg𝐶𝑙2 +2Cu
Vesta de salvare
 Acumulatoarele Nichel-Cadmiu sunt pile secundare
utilizate in aparatele electronice
portabile:radio,casetofon,calculator etc. Electrolitul
este in stare solida. Produsii de reactie formati adera la
suprafata electrolizilor , diminuand timpul de viata al
pilei. In conditii optime de exploatare, un acumulator
nichel-cadmiu poate fi folosit 2 ani.
Acumulator Ni-Cd
Prezentare realizata de :