Redox- und Primärbatterien

- Apr 26, 2018-

Redox- und Primärbatterien:

Das spontane Einsetzen des Zn-Stücks in die CuSO4-Lösung erfolgt wie folgt:

1.png

Zu diesem Zeitpunkt wurde beobachtet, dass sich das Zn-Stück löste, Cu kontinuierlich auf dem Zn-Stück ausfiel und die blaue CuSO 4 -Lösung leichter wurde. Der Verlust von Elektronen in Zn wird oxidiert und Cu2 + reduziert die Elektronen. Da die Zn-Flocken und die CuSO4-Lösung in direktem Kontakt stehen, werden die Elektronen direkt von der Oberfläche der Zn-Flocken auf das Cu2 + in der Lösung übertragen, und der Elektronenfluss ist ungeordnet und es kann kein gerichteter Elektronenfluss erzeugt werden. Die im Material enthaltene chemische Energie kann nicht in elektrische Energie umgewandelt werden und kann nur in Form von Wärmeenergie freigesetzt werden, wodurch die Temperatur der Reaktionslösung erhöht wird.

Wenn nach dem Prinzip der Elektrizität eine Vorrichtung verwendet werden kann, um die Elektronen in der Redoxreaktion in einen geordneten Elektronenfluss umzuwandeln, dh die Elektronen nicht direkt zu übertragen, werden die durch das Reduktionsmittel verlorenen Elektronen durch auf das Oxidationsmittel übertragen die Drähte. Sie können Macht bekommen. Daniel Battery ist das Gerät, um diese Idee zu verwirklichen. In der Daniel-Batterie ist die linke Seite eine ZnSO4-Lösung mit einem eingesetzten Zn-Stück und die rechte Seite ist eine CuSO4-Lösung mit einem eingesetzten Cu-Stück. Die beiden Lösungen sind durch eine poröse Membran getrennt, die den freien Durchgang von Ionen ermöglicht. Wenn die Zn-Platte und die Cu-Platte durch eine Reihe von Drähten mit Galvanometern verbunden waren, wurden die Hände des Galvanometers abgelenkt, um zu beweisen, dass Strom durch die Drähte floss.

Dieses Gerät, das eine Oxidations-Reduktions-Reaktion verwendet, um chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, wird als Primärbatterie oder einfach als Batterie bezeichnet.

In der Primärbatterie ist festgelegt, dass eines der Elektronen aus der negativen Elektrode fließt und das Elektron in die positive Elektrode fließt. In der Cu-Zn-Primärzelle fließen Elektronen von der Zn-Platte zur Cu-Platte. Ein Ende der Zn-Platte ist eine negative Elektrode und ein Ende der Cu-Platte ist eine positive Elektrode. Das Cu2 + in der CuSO4-Lösung erhält Elektronen vom Cu-Wafer und wird zu Cu reduziert, das auf dem Cu-Wafer abgeschieden ist. Zn verliert Elektronen und wird zu Zn2 + in der ZnSO4-Lösung. Auf zwei Elektroden

Die Antworten sind:

Negative Elektrode: Zn-2e-Zn2 + (Oxidationsreaktion)

Positive Elektrode: Cu2 ++ 2e-Cu (Reduktionsreaktion)

Die beiden Elektroden werden zu einer Batteriereaktion addiert: Zn + Cu2 + -Zn2 ++ Cu.

Da die Zink- (oder Kupfer-) Elektrode nur die Hälfte der Primärzelle ausmacht, wird jede Elektrode auch als Halbzelle bezeichnet. Die Oxidations- (oder Reduktions-) Reaktion, die an jeder Elektrode auftritt, wird als Halbzellreaktion oder Halbreaktion bezeichnet. Jede Halbreaktion besteht aus zwei verschiedenen Oxidationszahlmaterialien desselben Elements, bei denen die hohe Oxidationszahl als oxidierter Typ und die niedrige Oxidationszahl als reduzierter Typ bezeichnet wird und sie ein Redoxpaar bilden, das abgekürzt wird als Strompaar. Symbolisiert als oxidiert / reduziert. Wie Elektrizität auf Zn2 + / Zn, Cu2 + / Cu.

Theoretisch kann jede spontane Redoxreaktion als Primärzelle ausgelegt werden. Bei der Redoxreaktion unterliegt das Oxidationsmittel einer Reduktionsreaktion mit einem Elektron, und das Reduktionsmittel verliert Elektronen, um eine Oxidationsreaktion einzugehen. Wenn daher die Primärbatterie aufgebaut ist, bilden das Oxidationsmittelpaar und ihre Reduktionsprodukte eine positive Elektrode, und das Reduktionsmittel und sein Oxidationsprodukt bilden ein Elektronenpaar. negative Elektrode.

In der Cu-Zn-Primärbatterie nimmt Zn2 + in der ZnSO4-Lösung mit fortschreitender Batteriereaktion kontinuierlich zu, so dass die Lösung positiv geladen wird und die gegenüberliegende Elektrode das Zn anzieht, so dass es schwierig ist, Elektronen zu verlieren und eine weitere Zn-Oxidation zu verhindern . Gleichzeitig wird die aufgrund von Cu2 + auf dem Cu-Wafer abgelagerte CuSO4-Lösung zu Cu, und das SO42 + in der Lösung ist übermäßig negativ geladen. Die gleichgeschlechtliche Abstoßung verhindert, dass die Elektronen zum Cu-Wafer fließen, wodurch eine weitere Cu2 + -Reduktion verhindert wird. Beide Seiten der Lösung sind aufgeladen und behindern unweigerlich die Batteriereaktion. Die poröse Membran zwischen den beiden Lösungen lässt jedoch die Ionen durch und das überschüssige Zn2 + in der linken Lösung diffundiert in die rechte Lösung; Das überschüssige SO42 + in der rechten Lösung diffundiert nach links und behält die Neutralität der Lösungen auf beiden Seiten bei, so dass die Batteriereaktion fortgesetzt wird. Da die Diffusionsgeschwindigkeit von Zn2 ​​+ und SO42 + durch die Kontaktgrenzfläche der beiden Lösungen unterschiedlich ist, tritt an der Kontaktgrenzfläche der beiden Lösungen eine Potentialdifferenz auf, die als Übergangspotential bezeichnet wird, und ihre Anwesenheit beeinflusst die genaue Bestimmung des Elektromotors Kraft der Batterie. Um das Flüssigkeitsübergangspotential zu beseitigen, werden häufig Salzbrücken anstelle von porösen Separatoren verwendet.

2.png

Das Unternehmen ist auf die Herstellung und den Verkauf einer Vielzahl von Redox-Potentialelektroden spezialisiert und begrüßte die Bedürfnisse der Kunden, die Beschaffung zu konsultieren.

E-Mail: info@yingaolab.com

http://www.lohandbio.com/