Најважније из лекције
Електроде:
- Анода (\(-\)): Оксидација (отпуштање електрона, метал са негативнијим потенцијалом, нпр. \(\text{Zn}\)).
- Катода (\(+\)): Редукција (примање електрона, јони метала са позитивнијим потенцијалом, нпр. \(\text{Cu}^{2+}\)).
Скраћени запис: \(\text{Анода} \mid \text{Раствор соли} \parallel \text{Раствор соли} \mid \text{Катода}\).
Примена: Батерије (непуњиве/пуњиве) и акумулатори (реверзибилни извори који се пуне и празне).
Данијелов спрег се састоји од цинкане плочице уроњене у водени раствор цинк-сулфата (\(\text{ZnSO}_4\)) и бакарне плочице уроњене у водени раствор бакар(II)-сулфата (\(\text{CuSO}_4\)). Раствори су повезани електролитичким кључем, а електроде проводником.
- Алкалне батерије: као електролит садрже концентровани \(\text{KOH}\), а активне материје су цинк у праху, \(\text{MnO}_2\) и графит.
- Литијумске батерије: садрже метални литијум и безводни електролит.
- Пражњење: хемијска енергија се претвара у електричну енергију.
- Пуњење: под утицајем спољашњег извора струје, електрична енергија се претвара у хемијску енергију (регенерација реактаната).
Задаци за вежбање
- На аноди се увек одиграва процес оксидације (отпуштање електрона) и она је негативан пол (\(-\)).
- На катоди се увек одиграва процес редукције (примање електрона) и она је позитиван пол (\(+\)).
б) Написати једначине хемијских реакција на електродама и укупну реакцију.
- Магнезијум (\(\text{Mg}\)) је са леве стране, дакле он је анода (\(-\)).
- Олово (\(\text{Pb}\)) је са десне стране, дакле оно је катода (\(+\)).
- Анода (оксидација): \(\text{Mg(s)} \rightarrow \text{Mg}^{2+}\text{(aq)} + 2\text{e}^{-}\)
- Катода (редукција): \(\text{Pb}^{2+}\text{(aq)} + 2\text{e}^{-} \rightarrow \text{Pb(s)}\)
- Укупна реакција: \(\text{Mg(s)} + \text{Pb}^{2+}\text{(aq)} \rightarrow \text{Mg}^{2+}\text{(aq)} + \text{Pb(s)}\)
Трансформације енергије:
- При пражњењу: Хемијска енергија спонтане реакције претвара се у електричну енергију (акумулатор ради као галвански елемент).
- При пуњењу: Електрична енергија из спољашњег извора се троши и претвара у хемијску енергију, чиме се обнављају полазне супстанце (електроде и електролит).