كتب chemical reactions in lead battery
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
التفاعلات الكيميائية في بطارية الرصاص (معلومة)
تبلغ كثافة الطاقة في بطارية الرصاص 0.11 ميغاجول/ كيلوجرام ، في حين أن البطاريات الحديثة مثل بطارية النيكل- هيدريد المعدنية NiMH تحوي أربعة أضعاف تلك الكثافة .
وعند تشغيل البطارية تجري التفاعلات الكيميائية التالية :
القطب السالب:
القطب الموجب:
في هاتين المعادلتين تعني :
- Pb لوح الرصاص
- PbO_2 أكسيد الرصاص
- SO_4-2 أيون الكبريتات
- PbSO_4 كبريتات الرصاص
- H3O+ أيون ماء موجب الشحنة،
- e- إلكترون
- H2O ماء
هذان التفإعلان يجريان أثناء تشغيل البطارية وسحب التيار منها، أما أثناء عملية شحن البطارية فتجري تلك التفاعلات في الاتجاه المضاد .
وبجمع تفاعلي القطب الموجب والقطب السالب يمكن كتابة التفاعل الكلي بالمعادلة :
وطبقا لسير ذلك التفاعل من اليسار إلى اليمين أثناء تشغيل البطارية يتحول كلا من الرصاص وأكسيد الرصاص بالتفاعل مع حمض الكبريتيك إلى كبريتات الرصاص وينتج عن ذلك ماء وطاقة كهربية، ويسير التفاعل من اليمين إلى اليسار أثناء شحن البطارية بوساطة مصدر كهربائي خارجي.
ويمكننا تعيين فرق جهد البطارية الناتج بوساطة قائمة الجهود القياسية standard electrode potential :
نجد في الجدول الجهد الكهربي للوح الرصاص Pb يساوي (- 36و0) فولت، والجهد الكهربي للوح أكسيد الرصاص PbO_2 يساوي (+ 68و1) فولت.
ونحصل على فرق الجهد بطرح الجهدين من بعضهما، أي :
أي أن القوة الدافعة الكهربائية للبطارية تبلغ 04و2 فولت، وهذا هو فرق جهد البطارية عندما يكون التيار مساو للصفر. وعند تشغيل البطارية وسحب تيار منها فإن فرق الجهد بين القطبين ينخفض عن القوة الدافعة الكهربية المحسوبة .
التفريغ الذاتي:
يتفاعل أكسيد الرصاص مع حمض الكبريتيك حمتى في حالة عدم سحب التيار من البطارية فهو ليس خاملا بالنسبة لحمض الكبريتيك . إلا أن الجهد الذي يمارسه الهيدروجين في المحلول الحامضي يعمل على تخفيض سرعة هذا التفاعل الغير مرغوب فيه نظرا لأنه يعمل على التفريغ البطيء للبطارية رغم عدم استعمالها.
