Основы электрохимии. Вапиров В.В - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

29
Pb
2+
+ 2e
-
= Pb
0
0
Pb
Pb
2+
ϕ
= -0,36 В
Этой реакции разряда соответствует электрохимическая реакция:
PbSO
4
+ 2H
+
+ 2e → Pb
0
+ H
2
SO
4
На аноде (+) ионы Pb
2+
окисляются.
Pb
2+
- 2е → Pb
+4
0
Pb
PbO
2
2
+
ϕ
PbSO
4
– 2е + SO
4
2-
→ Pb(SO
4
)
2
Образующаяся соль подвергается гидролизу
Pb(SO
4
)
2
+ 4H
2
О → Pb(ОН)
4
+ H
2
SO
4
с последующим разложением Pb(ОН)
4
= PbО
2
+ 2H
2
О, т.е. конечным
результатом является образование оксида свинца (IV) - PbО
2
.
Таким образом, после зарядки один электрод аккумулятора
представляет собой губчатый металлический свинец, а другой – оксид
свинца (IV).
Общее химическое уравнение процесса зарядки:
PbSO
4
+ 2H
2
О → Pb + PbO
2
+ 2H
2
SO
4
При работе аккумулятора (разрядке) процессы на электродах
протекают в обратном направлении.
Окисление на аноде:
Pb – 2е + SO
4
2-
→ PbSO
4
Восстановление на катоде:
PbO
2
+ 4Н
+
+ SO
4
2-
+ 2е → PbSO
4
+ 2H
2
О
Суммарная реакция
PbO
2
+ Pb + 2H
2
SO
4
2PbSO
4
+ 2H
2
О
В процессе зарядки концентрация кислоты увеличивается, а в
процессе разрядки наоборот, уменьшается. Относительная плотность
серной кислоты указывает насколько разряжен аккумулятор. ЭДС
свинцового аккумулятора достигает 2,1 В.
Напряжение при заряде выше ЭДС и растет в течение заряда. В конце
напряжение достигает значения, достаточного для электролиза воды, тогда
начинается выделение водорода и
кислорода, поэтому выделение
пузырьков газа (кипение) служит признаком окончания заряда
аккумулятора.
При разрядке аккумулятора его ЭДС и напряжение падают. Если
напряжение упадет ниже 1,7 В, на электродах начинается образование
пленки PbSO
4
особой кристаллической структуры (так называемое
разрядка
зарядка 
    Pb2+ + 2e- = Pb0   ϕ 0Pb 2+         = -0,36 В
                                  Pb


    Этой реакции разряда соответствует электрохимическая реакция:
                   PbSO4 + 2H+ + 2e → Pb0 + H2SO4
    На аноде (+) ионы Pb2+ окисляются.
    Pb2+ - 2е → Pb+4     ϕ 0PbO 2
                                       Pb 2 +


    PbSO4 – 2е + SO42- → Pb(SO4)2
    Образующаяся соль подвергается гидролизу
    Pb(SO4)2 + 4H2О → Pb(ОН)4 + H2SO4
с последующим разложением Pb(ОН)4 = PbО2 + 2H2О, т.е. конечным
результатом является образование оксида свинца (IV) - PbО2.
    Таким образом, после зарядки один электрод аккумулятора
представляет собой губчатый металлический свинец, а другой – оксид
свинца (IV).
    Общее химическое уравнение процесса зарядки:
                   PbSO4 + 2H2О → Pb + PbO2 + 2H2SO4
    При работе аккумулятора (разрядке) процессы на электродах
протекают в обратном направлении.
    Окисление на аноде:
    Pb – 2е + SO42-→ PbSO4
    Восстановление на катоде:
    PbO2 + 4Н+ + SO42- + 2е → PbSO4 + 2H2О
    Суммарная реакция
                                  разрядка
    PbO2 + Pb + 2H2SO4                              2PbSO4 + 2H2О
                                  зарядка
    В процессе зарядки концентрация кислоты увеличивается, а в
процессе разрядки наоборот, уменьшается. Относительная плотность
серной кислоты указывает насколько разряжен аккумулятор. ЭДС
свинцового аккумулятора достигает 2,1 В.
    Напряжение при заряде выше ЭДС и растет в течение заряда. В конце
напряжение достигает значения, достаточного для электролиза воды, тогда
начинается выделение водорода и кислорода, поэтому выделение
пузырьков газа (кипение) служит признаком окончания заряда
аккумулятора.
    При разрядке аккумулятора его ЭДС и напряжение падают. Если
напряжение упадет ниже 1,7 В, на электродах начинается образование
пленки PbSO4 особой кристаллической структуры (так называемое

                                                29

Страницы