مناقشة حول القطب الموجب والكاثود لبطارية حمض الرصاص

الالأنود والكاثود في البطارية هي عكس ذلك مباشرة ، ولكنأنهمتشارك أيضًا في التفاعل الكيميائي. عند التفريغ ، يتم توصيل البطارية بحمل الدائرة الخارجية ، وتتدفق الإلكترونات من اللوحة السلبية عبر حمل الدائرة الخارجية إلى اللوحة الموجبة ، بحيث تقل إمكانات اللوحة الموجبة.

عند الشحن ، يكون عكس تفاعل التفريغ. يتم توصيل القطبين الموجب والسالب للبطارية بمصدر طاقة التيار المستمر عندما يكون جهد مصدر الطاقة أعلى من القوة الدافعة الكهربائية(و) من البطارية ، يتدفق التيار إلى القطب الموجب للبطارية ويتدفق خارج القطب السالب للبطارية ، أي أن الإلكترونات تتدفق إلى القطب السالب بواسطة اللوحة الموجبة عبر الدائرة الخارجية.

قبل تفريغ القطب السالب للبطارية ، يكون لسطح القطب شحنة سالبة ، والمحلول القريب منه له شحنة موجبة ، والاثنان في حالة اتزان. عند التفريغ ، يتم إطلاق الإلكترونات على الفور إلى الدائرة الخارجية. تنخفض الشحنة السالبة على سطح القطب ، بينما يتقدم تفاعل أكسدة انحلال المعدن ببطء(مو -&نبسب;و →أنا +)، والتي لا يمكن أن تكمل في الوقت المناسب تقليل الإلكترونات على سطح القطب ، وتتغير الحالة المشحونة على سطح القطب.

تعمل حالة الشحنة السالبة المخفضة على السطح على تشجيع الإلكترونات الموجودة في المعدن على ترك القطب الكهربائي والأيون المعدني أنا + للانتقال إلى المحلول ، مما يؤدي إلى تسريع أنا-و→أنا+تفاعل. هناك دائمًا لحظة يتم فيها الوصول إلى توازن ديناميكي جديد.

ومع ذلك ، بالمقارنة مع ما قبل التفريغ ، ينخفض ​​عدد الشحنة السالبة على سطح القطب ، وتصبح جهد القطب المقابل موجبًا. أي أن جهد الاستقطاب الكهروكيميائي يصبح مرتفعًا ، مما يعيق بشدة تيار الشحن العادي. وبالمثل ، عندما يتم تفريغ القطب الموجب للبطارية ، يتناقص عدد الشحنات الموجبة على سطح القطب وتصبح إمكانات القطب سالبة.

كيف يتم الفولت من الموجب والسالب قطب كهربائي في البطارية المتولدة

يمكن للتيار أن يتدفق عبر سلك لأن هناك فرقًا بين طاقة وضع عالية وطاقة وضع منخفضة في تيار. هذا الاختلاف يسمى فرق الجهد أو الجهد. بمعنى آخر ، في الدائرة ، يُطلق على فرق الجهد بين أي نقطتين اسم الجهد عند تلك النقاط. عادةً ما يتم تمثيل الجهد بالحرف U ، ووحدة الجهد هي فولت (V) ، وهي اختصار لـ فولت ، ويتم تمثيلها بالرمز V. يمكن التعبير عن الجهد العالي بالكيلو فولت (كيلو فولت) ، ويمكن التعبير عن الجهد المنخفض بالميليفولت (بالسيارات) أو الميكروفولت (ميكرومترالخامس). الجهد هو سبب التيار الكهربائي.

جهد البطارية المعروف أيضًا باسم القوة الدافعة الكهربائية ، تحتوي البطارية على أقطاب موجبة وسالبة ، القوة الدافعة الكهربائية هي الفرق بين جهد قطب التوازن لإلكترودين ، مع بطارية حمض الرصاص كمثال ، E =F+ 0-F-0 + ر.ت / F * في (أH2SO4 /أH2O).

و- القوة الدافعة الكهربائية

F+0 - جهد قطب قياسي موجب ، قيمته 1.690

F-0 - جهد القطب القياسي السالب ، قيمته -0.356

R - ثابت غاز عام بقيمة 8.314

تي - درجة الحرارة ، والتي ترتبط بدرجة حرارة البطارية

و - ثابت فاراداي بقيمة 96500

أH2SO4 - نشاط تركيز حامض الكبريتيك وحمض الكبريتيك

أH2O - نشاط الماء يعتمد على تركيز حامض الكبريتيك

كما يتضح من المعادلة أعلاه ، فإن القوة الدافعة الكهربائية القياسية لبطارية الرصاص الحمضية هي 1.690- (-0.0.356) = 2.046V ، وبالتالي فإن الجهد الاسمي للبطارية هو 2 فولت. ترتبط القوة الدافعة الكهربائية لبطارية الرصاص الحمضية أيضًا بدرجة الحرارة وتركيز حامض الكبريتيك.

عندما يتم تفريغ البطارية ، يكون رد الفعل الإيجابي: PbO2 + 4H ++ SO42- + 2E - = PbSO4 + 2H2O

رد فعل سلبي: الرصاص + SO42-2E - = PbSO4

رد الفعل الكلي: PbO2 + الرصاص + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (رد الفعل على اليمين هو التفريغ ، رد الفعل على اليسار هو الشحنة)

عندما تقوم بشحنه ، إذا كان متصلاًبشكل عكسي، هو - هي يحترق لأنه في المعادلة الكيميائية أعلاه ، لا يعمل تفاعل الشحن كما ينبغي ، لذلك يمكن للمادة الموجودة في البطاريةرقمر يمكن إعادة تدويرها ،ومن بعد تحترق.