Серебряно-цинковые источники тока

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: греция реферат, сочинение описание
| Добавил(а) на сайт: Pondjakov.

6. Электрохимические процессы.

При зарядке аккумулятора (восстановление на электроде активных веществ) на аноде происходит окисление серебра до одновалентного иона:

2Ag + 2OH– =Ag2O + H2O + 2e– с последующим окислением до иона двухвалентного серебра:

Ag + 2OH– = 2AgO + H2O + 2e–
На катоде происходит процесс восстановления:

+2Zn(OH)2 + 4e– = 2Zn + 4OH–

После того, как потенциал серебряного электрода достигнет величины потенциала выделения кислорода, главной реакцией становится реакция образования кислорода:

4OH– ( 2H2O + O2 + 4e–

Напряжение аккумулятора при этом снова возрастает и за время менее одного часа достигает величины 2,1 В. Продолжение заряда аккумулятора не только бесполезно, но и вредно, т.к. во первых аккумулятор уже не воспринимает емкости, а во вторых выделяющийся на серебряных электродах кислород окисляет целлофановую сепарацию и тем самым уменьшает её прочность. Кроме того, в результате наступающего электролиза цинкатного электролита на цинковых электродах начнется выделение цинка в виде дендритов, которые могут легко прокалывать сеперацию. Поэтому систематический перезаряд серебряно-цинкового аккумулятора резко снижает срок его службы.

При отборе электрического тока, т.е. при работе аккумулятора в режиме разряда, протекают следующие электрохимические процессы:

На аноде внутренней цепи происходит реакция окисления металлического цинка:

2Zn + 4OH– = ZnO + HOH + Zn(OH)2 + 4e–

На катоде внутренней цепи протекает реакция:

2AgO + 2e– + HOH = Ag2O + 2OH– т.е. происходит реакция восстановления иона двухвалентного серебра до одновалентного иона и далее до чистого серебра по схеме:

Ag2O + 2e– + HOH = 2Ag + 2OH–
Суммарное уравнение записывается в виде:

2AgO + HOH + 2Zn = 2Ag + ZnO + Zn(OH)2
При заряде эта реакция идет в прямом направлении, а при разряде – в обратном.

Ц и н к

1. Электронное строение.
Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
2. Положение в периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30. Он находится в четвертом периоде второй группы.
3. Важнейшие физические свойства.

Цинк представляет собой синевато - белый металл, плавящийся при 419( С, а при 913( С превращающийся в пар; плотность его равна 7,14 г/см3. При обыкновенной температуре цинк довольно хрупок, но при 100-110( С он хорошо гнется и прокатывается в листы.
4. Взаимодействие с окислителями.

На воздухе цинк покрывается тонким слоем окиси или основного карбоната, предохраняющим его от дальнейшего окисления. Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду напряжений значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции.

Цинк является довольно активным металлом.
1. Он легко взаимодействует со многими неметаллами: кислородом, галогенами: а) 2Zn + O2 = 2ZnO (оксид цинка)
Zn0 – 2e– = 2Zn2+
O2 + 4e–=2O22–

б) Zn + Cl2 = ZnCl2 (хлорид цинка)
Zn0 – 2e– = 2Zn2+
Cl2 + 2e–=2Cl–

2. При нагревании взаимодействует с водой:

Zn + H2O = ZnO + H2(
Zn0 – 2e– = 2Zn2+

2H2O + 2e– = H20 + 2OH–