6. Ponavljanje

Prisjetite se

Uređaj u kojem se kemijska energija spontano pretvara u električnu zove se galvanski članak.
U galvanskom članku se na anodi odvija oksidacija, a na katodi redukcija.

Razlika potencijala među elektrodama jest napon članka, Ečl i računa se kao razlika elektrodnih potencijala katode i anode i uvijek ima pozitivnu vrijednost.
Elektrodni potencijal se ne može mjeriti. Mjeri se jedino razlika potencijala neke tvari prema standardnoj vodikovoj elektrodi za koju je dogovorom standardni redukcijski potencijal 0V.

Prema standardnom redukcijskom elektrodnom potencijalu elementi su svrstani u elektrokemijski niz elemenata ili Voltin niz.
Različiti su izvori energije koji se temelje na galvanskom članku kao što su: baterije, akumulatori i gorivi članci.

U olovnom akumulatoru događa se reakcija:

[latex]Pb\left(s\right)+PbO_2\left(s\right)+2H_2SO_4\left(aq\right)\rightleftarrows 2PbSO_4\left(s\right)+2H_2O\left(l\right)[/latex]

 

Elektrolizni članak je ireverzibilni članak u kojemu se električna energija pretvara u kemijsku energiju. Elektroliza je nespontana kemijska reakcija koja se odvija pod utjecajem istosmjerne električne struje. U elektroliznom članku se kao i u glavanskom na anodi odvija oksidacija, a na katodi redukcija.

Elektrolizom vode dobiva se elementarni vodik i kisik.

Redukcija: [latex]2H_2O\left(l\right)+2e^-\longrightarrow H_2\left(g\right)+2OH^-\left(aq\right)[/latex]

Oksidacija: [latex]2H_2O\left(l\right)\longrightarrow O_2\left(g\right)+4H^+\left(aq\right)+4e^-[/latex]

Kod elektrolize taline alkalijskih i zemnoalkalijskih halogenida na katodi se reducira metal, a na anodi oksidira nemetal.
Kod elektrolize vodenih otopina slijede se dva pravila:
1. Ako su u vodenoj otopini prisutni kationi alkalijskih ili zemnoalkalijskih metala ili aluminija, tada se na katodi reducira voda i dobiva se elementarni vodik za što je potrebna manja količina energije.
2. Ako su u vodenoj otopini prisutni anioni okso kiselina ili hidroksidni ioni, tada se na anodi oksidira voda i dobiva se kisik za što je potrebna manja količina energije.

Faradayev zakon opisuje kvantitativne odnose pri elektrolizi te vrijedi:

[latex]\mathit{Q}=\mathit{n}\left(X\right)\cdot \mathit{z}\left(X\right)\cdot F[/latex]

gdje je Q količina naboja, z broj elektrona u polureakciji, a F Faradayeva konstanta koja iznosi 96 480 C mol-1.

Količina naboja se može izračunati kao umnožak jakosti struje i vremena.

[latex]\mathit{Q}=\mathit{I}\cdot \mathit{t}[/latex]

Primijenite znanje

Točka razmišljanja

Prijenosni punjači (Power bank) su u današnje vrijeme vrlo popularni s obzirom na ogromno korištenje mobitela čije se baterije relativno brzo troše.
Nakon što prijenosni punjači napune naše mobitele, potrebno je napuniti i njih. Istražite na koji način prijenosni punjači rade i koju vrstu baterija sadrže.