NHẮC LẠI KIẾN THỨC CŨ
Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch
Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đo bằng thương số của công A của các lực lạ làm di chuyển điện tích dương bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó.
Để đo suất điện động của nguồn điện, ta mắc hai đầu vôn kế vào hai cực của nguồn điện khi mạch ngoài để hở.
Đáp Án
1) Sự xuất hiện hiệu điện thế điện hóa :
Nếu một kim loại tiếp xúc với một chất điện phân thì trên kim loại và chất điện phân xuất hiện các điện tích trái dấu. Khi ổn định, giữa chúng có một hiệu điện thế gọi là hiệu điện thế điện hóa.
2) Giải thích :
Nhúng một thanh kẽm vào dung dịch kẽm sunfat (ZnSO4).
ZnSO4
Zn
I. HIỆU ĐIỆN THẾ HÓA
Do tác dụng của lực hóa học, các ion Zn++ tách khỏi thanh kẽm, đi vào dung dịch, nên thanh kẽm tích điện âm, còn dung dịch tích điện dương.
ZnSO4
+
+
+
+
+
+
-
-
-
Zn
Tại lớp tiếp xúc mỏng giữa thanh kẽm và dung dịch có một điện trường hướng từ dung dịch đến thanh kẽm, ngăn cản sự chuyển dời ion Zn++ vào dung dịch.
I. HIỆU ĐIỆN THẾ HÓA
Số ion Zn++ đi vào dung dịch càng tăng thì hiệu điện thế ở lớp tiếp xúc càng tăng. Khi lực điện trường cân bằng với lực hóa học thì hiệu điện thế này đạt một giá trị xác định, ngăn không cho ion Zn++ tan thêm nữa.
Hiệu điện thế ứng với sự cân bằng đó gọi là hiệu điện thế điện hóa, phụ thuộc vào bản chất kim loại và nồng độ dung dịch.
I. HIỆU ĐIỆN THẾ HÓA
? Nguyên tắc chế tạo nguồn điện hóa học :
Nhúng hai thanh kim loại khác nhau về phương diện hóa học vào dung dịch điện phân, thì do hai hiệu điện thế điện hóa giữa mỗi thanh và dung dịch điện phân là khác nhau nên giữa hai thanh có một hiệu điện thế xác định.
I. HIỆU ĐIỆN THẾ HÓA
? Hiệu điện thế hóa :
I. HIỆU ĐIỆN THẾ HÓA
Nếu một kim loại bất kì nào đó tiếp xúc với chất điện phân (dung dịch muối, axit, bazơ), thì trên mặt kim loại ở dung dịch điện phân có xuất hiện hai loại điện tích trái dấu nhau. Khi đó, giữa kim loại và dung dịch điện phân có một hiệu điện thế xác định, gọi là một hiệu điện thế điện hóa.
II. PIN VÔN-TA
Nguồn điện hóa học được chế tạo đầu tiên, sinh ra dòng điện duy trì khá lâu là pin vônta.
II. PIN VÔN-TA
Pin vônta gồm một cực bằng kẽm (Zn) và một cực aằng đồng (Cu), nhúng trong dung dịch axít H2SO4 loãng.
1) Pin Đanien (Daniell) :
- Cực âm : thanh Zn nhúng vào dung dịch ZnSO4
- Giữa 2 dung dịch là một vách xốp để 2 dung dịch không trộn vào nhau nhưng không ngăn cản chuyển động của các ion.
- Suất điện động của pin Đanien khoảng 1,1V
- Cực dương : thanh Cu nhúng vào dung dịch CuSO4
II. PIN VÔN-TA
? Các loại pin khác :
2) Pin Lơclăngsê (Leclanché) :
- Cực âm là kẽm
- Cực dương là thanh than
- Chất điện phân là NH4Cl.
Thanh than được bao bọc xung quanh bằng một hỗn hợp đã nén chặt gồm MnO2 và graphit để :
Tăng độ dẫn điện
Khử khí H2 hiện ra ở cực khi pin hoạt động (khí này làm giảm nhanh hiệu điện thế giữa 2 cực).
- Suất điện động của pin khoảng 1,5V.
II. PIN VÔN-TA
? Các loại pin khác :
Trong thực tế, pin Lơclăngsê khô có dung dịch NH4Cl trộn trong một thứ hồ đặc rồi đóng vào trong một vỏ kẽm.
2) Pin Lơclăngsê (Leclanché) :
II. PIN VÔN-TA
? Các loại pin khác :
II. PIN VÔN-TA
a) Cấu tạo : gồm 2 thanh chì có phủ PbO.
Hiện nay, người ta dùng acquy có :
- Cực dương là các tấm chì có lỗ nhồi chất Pb3O4
- Cực âm là các tấm chì có lỗ nhồi chất PbO.
1) Acquy chì :
Cực dương gồm nhiều bản nối với nhau đặt xen kẽ với các bản cực âm cũng nối với nhau và nhúng trong dung dịch H2SO4 (nồng độ 20% - 30%)
III. ACQUY
III. ACQUY
b) Hoạt động :
Nạp điện : Điện năng chuyển thành hóa năng
Cho dòng điện một chiều vào acquy, H2SO4 bị điện phân, xuất hiện hydro và oxi ở 2 cực.
III. ACQUY
- Ở bản nối với cực âm của nguồn, PbO bị khử oxi thành Pb, làm cực âm của acquy.
III. ACQUY
- Ở bản nối với cực dương của nguồn, Pb3O4 bị oxi hóa thành PbO2 , làm cực dương của acquy.
Giữa hai bản có một hiệu điện thế và acquy trở thành nguồn điện.
III. ACQUY
- Phóng điện : hóa năng chuyển thành điện năng
Nối 2 cực của acquy đã nạp điện với vật dẫn, quá trình hoá học xảy ra ngược lại :
III. ACQUY
- Cực dương acquy : PbO2 bị khử oxi thành PbO
- Cực âm acquy : Pb bị oxi hóa thành PbO
III. ACQUY
- Khi 2 cực giống nhau, dòng điện tắt, cần nạp điện lại.
Acquy là nguồn điện hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch, dự trữ hóa năng và chuyển thành điện năng
III. ACQUY
2) Acquy kiềm Ni - Cd :
Cực dương là Ni(OH)2, cực âm là Cd(OH)2, nhúng trong dung dịch KOH hoặc NaOH. Acquy kiềm có hiệu suất nhỏ hơn acquy chì nhưng gọn nhẹ và bền hơn.
III. ACQUY
3) Suất điện động của acquy và dung lượng của acquy
Suất điện động của acquy có giá trị ổn định cỡ 2,1V. Khi suất điện động giảm xuống đến 1,85V, acquy phải được nạp điện lại.
Mỗi acquy có một dung lượng xác định. Đó là điện lượng lớn nhất mà nó có thể cung cấp khi phát điện. Đơn vị : Ampe.giờ (A.h)
1 A.h = 1A.3600s = 3600 C
Nhúng 2 thanh kim loại khác nhau về phương diện hóa học vào dung dịch điện phân, thì do 2 hiệu điện thế điện hóa giữa mỗi thanh và dung dịch điện phân khác nhau nên giữa 2 thanh có một hiệu điện thế xác định.
Nguyên tắc chế tạo nguồn điện hóa học
Nguyên tắc hoạt động của acquy
Dựa trên phản ứng thuận nghịch :
Nạp điện : tích trữ năng lượng dưới dạng hóa năng
Phát điện : giải phóng năng lượng dưới dạng điện năng
Kim loại tiếp xúc với chất điện phân thì trên kim loại và chất điện phân xuất hiện :
a) điện tích dương
b) điện tích âm
c) các điện tích trái dấu
d) các điện tích cùng dấu
2. Hiệu điện thế điện hóa phụ thuộc :
Bản chất kim loại
b) Nồng độ dung dịch
c) Câu a và b đúng
d) Câu a và b sai
3. Pin Daniell có cấu tạo :
a) Cu nhúng vào CuSO4
b) Zn nhúng vào ZnSO4
c) Có vách ngăn giữa CuSO4 và ZnSO4
d) Câu a, b và c đúng
4. Pin Leclanche có cấu tạo :
Cực âm là kẽm
b) Cực dương là than chì
c) Chất điện phân là NH4Cl
d) Câu a, b và c đúng
5. Acquy chì khi phát điện có đặc điểm :
b) PbO bị khử oxi trở thành Pb
c) Pb3O4 bị oxi hóa trở thành PbO2
d) Câu b và c đúng
a) Cực dương là PbO2, cực âm là Pb