Funcționarea bateriei - Maxicours
O soluție de sulfat de zinc este turnată într-un prim recipient și o lamă de zinc murat este scufundată în el. Într-un al doilea recipient, procedăm în același mod cu sulfat de cupru și o bandă de cupru. Fiecare container și conținutul său sunt denumite jumătate de stivă. Fiecare lamă metalică constituie o electrod.
Umpleți un tub U cu o soluție de azotat de amoniu, gelificat cu agar (substanță gelifiantă din alge). Aceasta formează o pod electrolitic sau pod sare. Scufundăm un capăt al U în primul container, iar celălalt în al doilea.
Electrozii sunt conectați electric la o mică lampă electrică. Lampa se aprinde: tocmai am făcut un baterie electrică, bateria Daniell.
A oxidant este o specie chimică capabilă de captură una sau mai multe electron(s), în timpul unei reacții care este a reducere:
Într-un ansamblu electrochimic, electrodul în care a reducerea este catodul.
A reductor este o specie chimică capabilă de cedează una sau mai multe electron(s) în timpul unui oxidare:
Un electrod unde a oxidarea este un anod.
În cele două jumătăți de ecuații electronice, oxidantul și agentul reducător formează a cuplu, care este notat (cuplul "redox").
• În circuitul electric există circulaţie electroni. Ele constituie curent continuu generat de stivă. Dar, ca de obicei în electricitate, electronii trec de la - la +, în timp ce curentul Eu merge de la + la -.
• La electrodul de cupru există reducerea ionilor de cupru a soluției, în conformitate cu jumătatea ecuației electronice:
Cuprul format este depus pe electrod, care crește în dimensiune în timpul funcționării celulei. Deoarece reacția este o reducere, electrodul de cupru este catodul.
Reacția captează electroni. Electrodul de cupru atrage electroni, care pot proveni doar din circuitul electric. Electrodul de cupru este terminalul pozitiv a bateriei.
• La electrodul de zinc, există oxidare din acesta, conform ecuației semi-electronice:
Electrodul de zinc este consumat treptat. Deoarece aceasta este o reacție de oxidare, electrodul de zinc este anodul.
Demi-ecuația electronică eliberează electronii din circuitul electric. Electrodul de zinc este terminalul negativ.
Notă: asocierea termenilor anod/catod cu polarități este o idee proastă, deoarece în contextul electrolizei, relațiile și polaritățile anod/catod sunt inversate !
• În general, ecuația de oxidare-reducere care are loc în stivă se găsește prin "însumarea" celor două jumătăți de ecuații electronice:
Această reacție este reacție spontană care are loc între ioni de cupru și zinc. Eliberează energie. Este energie chimica legat de această reacție care este exploatată de baterie și recuperată parțial în formă energie electricae.