Соленая батарейка. Что да как?

[dimaxa97]

То есть я бы прав, что натрий реагирует с водой с образованием щелочи? Но ведь и она продолжает реагировать с анодом:

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑

и с тем, что на аноде выделилось:

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

То есть в итоге, на аноде мы получаем Na[Al(OH)4] в осадке и водород, а на катоде, если обойтись без MnO2, только водород. Значит в ходе работы эта батарейка образует H2 и в осадке Na[Al(OH)4]? 

 

Только вот похоже, что Na[Al(OH)4] не оседает а лежит на стенках анода...

 

А что же с хлором происходит? он так же как и водород "улетает"?

 

Тетрагидроксоалюминат натрия растворим. Хлор там НЕ выделяется.

[dimaxa97]

На графите вода принимает электроны и образует OH(-) и H2. Алюминь отдает электроны и образует Al(3+), который встречается с OH(-) и выпадает в осадок. Что такое ток? Ток - это упорядоченное движение свободных заряженных частиц. Во внешней цепи это электрон по проводам бежит из алюминьки в графит, а в растворе - Na(+) и Cl(-). Они не отдают ничего и не принимают, они движутся и все, создавая ток в растворе, замыкая цепь. Если бы был дистиллят - тока бы не было, цепь не была бы замкнута. Может  чего не понимаю, но Na[Al(OH)4] тут не при чем и хлору со щелочью там неоткуда взяться. Все связывается и среда остается как была. Если бы были электроды разделены по разным стаканам и между ними солевой мостик - тогда бы щелочь может и накапливалась в одном из них. Поправьте.

[CTAKPAT]

На графите вода принимает электроны и образует OH(-) и H2. Алюминь отдает электроны и образует Al(3+), который встречается с OH(-) и выпадает в осадок. Что такое ток? Ток - это упорядоченное движение свободных заряженных частиц. Во внешней цепи это электрон по проводам бежит из алюминьки в графит, а в растворе - Na(+) и Cl(-). Они не отдают ничего и не принимают, они движутся и все, создавая ток в растворе, замыкая цепь. Если бы был дистиллят - тока бы не было, цепь не была бы замкнута. Может  чего не понимаю, но Na[Al(OH)4] тут не при чем и хлору со щелочью там неоткуда взяться. Все связывается и среда остается как была. Если бы были электроды разделены по разным стаканам и между ними солевой мостик - тогда бы щелочь может и накапливалась в одном из них. Поправьте.

Нет, у меня оба электрода в одном стакане и ни чем не разделены. 

То есть грубо говоря, молекула NaCl не распадается, а играет роль мостика по которому бежит электрон от катода (графит) к аноду (алюминька)? Тогда получается, что в этом элементе топливом играет роль вода и алюминий? 

[dimaxa97]

Нет, у меня оба электрода в одном стакане и ни чем не разделены. 

То есть грубо говоря, молекула NaCl не распадается, а играет роль мостика по которому бежит электрон от катода (графит) к аноду (алюминька)? Тогда получается, что в этом элементе топливом играет роль вода и алюминий? 

Электрон бежит по проводу. NaCl распадается и движется к электродам, тем самым создавая поле и все условия для движения электрона. Прочитайте про потусторонние силы.

 

Топливо, да, алюминий и вода, расходуются только они. Только ЭДС маловато, сделайте гальванический элемент Zn/Zn2+//Cu2+/Cu . Его ЭДС больше. Возьмите 2 стакана и налейте в один сульфат цинка, в другой - сульфат меди. В сульфат меди опустите медь, в сульфат цинка - цинк. Соедините стаканы солевым мостиком, тряпочкой, пропитанной NaCl например. Посчитайте потенциал электродов E = E⁰ + (0,059/n)lgСм и ЭДС ΔE = Е_катод - Е_анод и сравните с практическим результатом.

Изменено 28 Июля, 2014 в 07:28 пользователем dimaxa97

[CTAKPAT]

Электрон бежит по проводу. NaCl распадается и движется к электродам, тем самым создавая поле и все условия для движения электрона. Прочитайте про потусторонние силы.

 

Топливо, да, алюминий и вода, расходуются только они. Только ЭДС маловато, сделайте гальванический элемент Zn/Zn2+//Cu2+/Cu . Его ЭДС больше. Возьмите 2 стакана и налейте в один сульфат цинка, в другой - сульфат меди. В сульфат меди опустите медь, в сульфат цинка - цинк. Соедините стаканы солевым мостиком, тряпочкой, пропитанной NaCl например. Посчитайте потенциал электродов E = E⁰ + (0,059/n)lgСм и ЭДС ΔE = Е_катод - Е_анод и сравните с практическим результатом.

 

Не совсем понятно с NaCl, почему же тогда, если Na отделяется от молекулы он не вступает в реакцию с водой? Ну да ладно. 

А что касается Zn/Zn2+//Cu2+/Cu, я видел много подобных элементов, но по мне лучше иметь один расходный метал, чем два 

А алюминий использовал в силу его доступности...

Изменено 28 Июля, 2014 в 07:45 пользователем CTAKPAT

[dimaxa97]

Не совсем понятно с NaCl, почему же тогда, если Na отделяется от молекулы он не вступает в реакцию с водой? Ну да ладно. 

А что касается Zn/Zn2+//Cu2+/Cu, я видел много подобных элементов, но по мне лучше иметь один расходный метал, чем два 

Потому что он Na(+). В растворе существуют ионы.

[CTAKPAT]

У меня есть еще один вопрос на перспективу. Что если Соль NaCl заменить на хлорид алюминия AlCl3? В этом случае напряжение будет выше? Мне по уравнению Нернста не совсем понятно как учитывать катод (графит):

 

E = E0Me + (R • T / z • F) • ln [Mez+] = E0Me + (0,059 / z) • lg [Mez+], 

где E0Me – стандартный потенциал металла, В 

R – универсальная газовая постоянная, Дж/моль•К 

T – температура, К 

z – число электронов, принимающих участие в электродной реакции 

F – число Фарадея, Кл/моль 

Mez+ – концентрация катионов металла, моль/л 

ЭДС = Екатода – Еанода. 

[dimaxa97]

У меня есть еще один вопрос на перспективу. Что если Соль NaCl заменить на хлорид алюминия AlCl3? В этом случае напряжение будет выше? Мне по уравнению Нернста не совсем понятно как учитывать катод (графит):

 

Боюсь, здесь никак по уравнению Нернста не рассчитать.

[Звездочёт]

На счёт электролита - не важно, какие там соли. Лишь бы электричество нормально проводил, и способствовал растворению алюминия (не быстрому, но и не так, что алюминий месяц пролежит, а едва что-то сделается).

Я раньше экспериментировал - электролит КОН, электроды - алюминиевая проволока и медная фольга. Отдача по току была приличная. Но хватало "батарейки" всего на пару часов. А если брать фольгу алюминия, то дело уже стоит о минутах.

[dimaxa97]

А как в данном случае с расчетами? Меня тоже заинтересовало уже )