Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0743
Název školy
Moravské gymnázium Brno s.r.o.
Autor
RNDr. Miroslav Štefan
Tematická oblast
Chemie obecná – elektrochemie
Ročník
1. ročník
Datum tvorby
3.1.2014
Anotace
a) určeno pro studenty i učitele b) obsahuje základní informace o elektrochemii c) Vhodné pro zopakování učiva
Využití elektrochemie Galvanické články, akumulátory, elektrolýza
Galvanický článek • Slouží jako přenosné zdroje energie • Používají se například do hodinek, svítilen, rozhlasových přijímačů, dálkových ovladačů , kalkulátorů apod. • Nelze je opakovaně dobíjet – chemická reakce v nich probíhá pouze jednosměrně
BRIANIAC. wikipedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Batteries.jpg
Suchý článek • 1866 – zkonstruoval Francouz G.Leclanche • Skládá se z uhlíkové katody a zinkové anody • Elektrolyt tvoří pasta z NH4Cl (chloridu amonného), MnO2 (oxidu manganičitého) a škrobového mazu • jeho napětí je 1,5 V
MCY JERRY. wikimedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zincbattery_(1).png
Rtuťový článek • napětí je 1,35 V a má větší životnost než suchý článek • anoda: lisovaný amalgamovaný zinkový prášek • katoda: směs oxidu rtuťnatého (HgO) s grafitem (tuha) • póly článku jsou odděleny absorbentem napuštěným roztokem KOH, který je elektrolytem ANDSHEL. wikimedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:%D0%A0%D0%A6-53%D0%9C.JPG
Alkalický článek • Delší životnost oproti klasickému suchému článku • Katoda je z oxidu manganičitého, anoda ze zinku • Elektrolytem je hydroxid draselný • Napětí je 1,5 V TYMPANUS; TUCVBIF. wikipedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Alkaline-battery-english.svg
Alkalický článek
ANEY. wikimedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alkali_battery_5.jpg
THOMY PC. wikimedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ge%C3%B6ffnete_9V_Blockbatterie.JPG
Lithiový článek • Podle typu může mít i velmi dlouhou životnost (využívá se i v kardiostimulátorech) • Anodou je lithium, katodou oxid manganičitý • Elektrolytem je rozpuštěná lithiová sůl • Napětí – 2,9 V WOŹNICA, Krzysztof. wikimedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Battery-lithium-cr2032.jpg
LUKAS A. wikimedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CR203 2_disassembled.jpg
Lithiový článek
LUKAS A. wikipedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:CR2032_in_mainboard.jpg
LUKAS A. wikipedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Energizer_lithium.jpg
Akumulátory FINKE, Marco. wikipedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Akku_AA_LR6_Mignon.jpg
• Sekundární článek (akumulátor) – je zdrojem elektrické energie, který lze opakovaně dobíjet. • Díky tomu můžeme v něm energii uchovávat (akumulovat) • Využití: autobaterie, zdroj energie v mobilních telefonech, noteboocích, vysílačkách,pro nouzové osvětlení
Olověný akumulátor • Elektrolytem je 35% kyselina sírová • Záporná elektroda – houbovité olovo, kladná elektroda – oxid olovičitý; při dobíjení se polarizace obrátí • Napětí článku je 2V, obvykle je v prodeji 6-ti článková baterie o napětí 10,5 V
SHADDACK. wikipedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Photo-CarBattery.jpg
Nikl-kadmiový akumulátor • Lze je skladovat zcela vybité a úplným vybitím se nepoškozují • jeho elektrody jsou v nenabitém stavu tvořeny hydroxidem kademnatým Cd(OH)2 a hydroxidem nikelnatým Ni(OH)2, elektrolytem je KOH • Obvyklé napětí článku je 1,2 V BOFFY B. wikipedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:NiCd_various.jpg
Elektrolýza • Děje spojené s průchodem stejnosměrného elektrického proudu roztoky a taveninami elektrolytů. • Využívá se např. při průmyslové výrobě chloru, vodíku , NaOH, KOH nebo některých kovů (Na, Al, Ca, Mg). Využívá se ke galvanickému pokovování a výrobě čistých kovů (Cu, Ag, Fe). • Anoda – elektroda, na které probíhá oxidace (náboj +) • Katoda – elektroda, na které probíhá redukce (náboj -)
Elektrolýza vodného roztoku chloridu měďnatého (CuCl2) • Do roztoku chloridu měďnatého jsou ponořeny dvě uhlíkové elektrody, připojeny ke zdroji stejnosměrného el. proudu. • Na katodě (-): Cu2+ + 2e→ Cu0 katoda se pokrývá povlakem vyloučené mědi • Na anodě (+): Cl- - e- → Cl0 na anodě se uvolňují bublinky chloru
KOVÁŘOVÁ, Naďa. muni.cz [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://www.ped.muni.cz/clil/DVD/clil_MSMT/_DVD_vystupy/prirucka/DVD_prirucka/lp_files/ 1466/elektrolyza%20CuCl2.jpg
Elektrolýza taveniny chloridu sodného (NaCl) • Do taveniny NaCl jsou ponořeny dvě inertní elektrody, připojeny ke zdroji stejnosměrného proudu. Anodický a katodický prostor je oddělení porézní přepážkou. Tavenina se využívá v situaci, kdyby proces komplikovaly vodíkové ionty z vody. • Na katodě (-): Na+ + e- → Na0 vzniká kovový sodík • Na anodě (+):Cl- - e- → Cl0 na anodě se uvolňují bublinky chloru
BITALA, Tomáš; BOHOŠ, Petr. chytrak.cz [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://www.predmetove.chytrak.cz/subory/devat/Tomas_Pete_projekt/stranka2.html
Použité zdroje:
Obrazový materiál Citace jsou uvedeny přímo u jednotlivých obrázků Články na internetu AUTOR NEUVEDEN. wikipedia.org [online]. [cit. 3.1.2014]. Dostupný na WWW: http://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator Literatura HONZA, Jaroslav; MAREČEK, Aleš. Chemie pro čtyřletá gymnázia. Olomouc: Nakladatelství Olomouc s.r.o., 1998, ISBN 80-7182-055-5. VACÍK, Jiří a kol. Přehled středoškolské chemie. Praha: SPN, 1999, ISBN 80-7236-108-7.
