5-Mavzu: Gal’vanik elementlar va ularda elektr yurituvchi kuchni hosil bo’lish jarayoni, katod va anodda boradigan oksidlanish – qaytarilish jarayonlari. Akkumulyatorlar

1-rasm. Metall va eritma sirt chegarasida qo`sh elektr qavat hosil bo`lish sxemasi.



2-rasm. Mis-rux galvanik elementi.
Akkumlyatorlar. Kerak bo`lganda elektr energiyasiga aylandigan kimyoviy energiyani to`plash maqsadida ishlatiladigan asboblar akkumulyatorlar deyiladi. Har qanday teskari element akkumulyator vazifasini bajaradi. Elektroliz yordamida elektr energiyasi kimyoviy energiyaga aylantirilgandan keyin asbobdan galvanik element sifatidan foydalanilsa shu energiya kaytadan elektr energiyasiga aylantirish mumkin. Quyidagicha tuzilgan akkumulyatorlar ko`p qo`llaniladi: Qo`rgoshinli yoki kislotali va ishqorli ( temir, kadmiy- nikelli, kumush ruxli) akkumulyatorlar.


Qo`rg`oshinli akkumulyatorlar. Qo`rg`oshin (II) oksid PbO pastasi to`1dirilgan panjara shakldagi qo`rgoshin plastinkalardan tuziladi. Platsinkalar sulfat kislotaning zichligi 1,18 – 1,22g /sm³ bo`lgan 25-30 % li eritmasiga botirilgan bo`ladi. PbO oksidining sulfat kislota bilan o`zaro ta’siri natijasida plastinka sirtiga qiyin eruvchan PbSO<sub>4</sub> qatlami hosil bo`ladi.

PbO + H₂SO₄= PbSO₄+H₂O

Akkumulyatorda kimyoviy energiyani to`plash uchun uni zaryadlash kerak ya’ni doimiy tok manbasiga manfiy va musbat qutblarga ulash kerak. Elektroliz natijasida elektr energiyasi kimyoviy energiyaga aylanadi. Elektrodda quyidagi protsess sodir bo`ladi.

• 
  Katod Pb SO₄+ 2e= Pb^o+SO₄^-
  

+ Anod PbSO₄ –2e+2 H₂O= PbO₂+4H⁺+SO₄¹¹

Anodda va katodda borayotgan reaktsiya tenglamalarini qo`shib umumiy tengalamalarni hosil qilamiz.

PbSO₄+2H₂O= Pb^o+ PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

Akkumulyatorni zaryadlash natijasida bitta elektrodda metall hamda qo`rgoshin ikkinchi elektrodda esa oksidlovchi xosaga ega bo`lgan PbO₂ hosil bo`ladi. Demak, oksidlanish va qaytarilish protsessi boradi. Elektrodlar orasida potentsiallar ayirmasi hosil bo`ladi yoki galvanik elemnt hosil bo`ladi. Qo`rg`oshin akkumulyatorni zaryadlagandan keyingi holati yoki galvanik element hosil bo`ladi.

-



Н₂SO₄


Zaryadlangan va zaryadlanmagan qo`rg`oshinli akkumulyatorning sxemasi.

Unda qo`rg`oshin manfiy elektrod, qo`rg`oshin (1V) oksid musbat elektrod vazifasini o`taydi.

(-) Pb [H₂SO₄] PbO₂(+)

Zaryadlangan akkumulyator elektrodlarni utkazgich orkali tutashtirilsa ya’ni kimyoviy energiya elektr energiyasiga aylanadi.

Manfiy elektrod – Pb^o-2e+SO₄^2-= Pb⁺+SO₄

Musbat elektrod – PbO₂⁺⁴+2e+4H⁺+SO₄^2-= Pb⁺²SO₄+2H₂O

Umumiy bo`lsa – Pb^o+ PbO₂+4H⁺2SO₄^2-=2 PbSO₄+2H₂O

Demak shunday yozish mumkin.

Zaryadlanish

2PbSO₄ +2H ₂O⇄Pb^o+ PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

Zaryadsizlanish