Z chemią w przyszłość
Podręcznik WSiP dla szkół ponadgimnazjalnych.
Podręcznik WSiP dla szkół ponadgimnazjalnych.
- TAGS
- ogniw
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
196 Rozdział 8<br />
W ostatnich latach mniej trwałe tzw. ogniwa kwaśne są wypierane przez tzw. ogniwa<br />
zasadowe (alkaliczne), w których chlorek amonu zastępuje się wodorotlenkiem potasu −<br />
niepowodującym korozji cynku (hydroliza NH 4 Cl prowadzi do zakwaszenia środowiska).<br />
Jeszcze jednym typem ogniw, z którym na<br />
pewno każdy się zetknął, jest akumulator ołowiowy.<br />
Znalazł on zastosowanie przede wszystkim<br />
jako źródło prądu w samochodach. Jego<br />
największą zaletą jest to, że należy do ogniw odwracalnych,<br />
czyli takich, które po wyczerpaniu<br />
można ładować (regenerować).<br />
Akumulator składa się z płytek lub siatek<br />
ołowianych zanurzonych w roztworze H 2 SO 4<br />
o gęstości d = 1,3 g/cm 3 . Zagłębienia w jednej<br />
z płytek wypełnione są ołowiem metalicznym,<br />
a w drugiej PbO 2 .<br />
anoda<br />
katoda<br />
tlenek ołowiu(IV)<br />
ołów<br />
kwas siarkowy(VI)<br />
Rys. 8.8. Model akumulatora ołowiowego<br />
Podczas pracy akumulatora (rozładowywanie) na elektrodzie ołowianej (anodzie) zachodzi<br />
reakcja:<br />
Pb + SO 4<br />
2–<br />
PbSO 4 + 2e<br />
Proces zachodzący na katodzie (PbO 2 ) możemy opisać równaniem:<br />
PbO 2 + 4H + + SO 4<br />
2–<br />
+ 2e PbSO 4 + 2H 2 O<br />
Sumarycznie reakcje zachodzące na obu elektrodach opisuje równanie:<br />
Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 = 2PbSO 4 + 2H 2 O<br />
Podczas pracy akumulatora zużywa się kwas siarkowy(VI) (powstaje PbSO 4 ) i gęstość<br />
roztworu kwasu stale maleje. W celu ponownego naładowania akumulatora do jego końcówek<br />
przykłada się odpowiednie napięcie. Należy połączyć akumulator z zewnętrznym<br />
źródłem prądu, tak aby biegły reakcje odwrotne w stosunku do tych, które zachodzą w czasie<br />
pobierania prądu.<br />
V<br />
Pb Pb | PbO 2<br />
_<br />
+<br />
_<br />
_ +<br />
Pb | PbSO 4<br />
H 2 SO 4<br />
+<br />
Pb | PbSO 4<br />
H 2 SO 4<br />
Praca akumulatora:<br />
Pb + SO 4<br />
2–<br />
PbSO 4 + 2e<br />
PbO 2 + 4H + + SO 4<br />
2–<br />
+ 2e PbSO 4 + 2H 2 O<br />
Ładowanie akumulatora:<br />
PbSO 4 + 2e Pb + SO 4<br />
2–<br />
PbSO 4 + 2H 2 O PbO 2 + 4H + + SO 4<br />
2–<br />
+ 2e<br />
Rys. 8.9. Procesy zachodzące w akumulatorze ołowiowym