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鉛酸蓄電池充電.放電過(guò)程的電化反應(yīng)方
鉛酸蓄電池充電.放電過(guò)程的電化反應(yīng)方程式
1。鉛酸蓄電池充電過(guò)程的電化反應(yīng)
鉛酸蓄電池充電時(shí),應(yīng)在外接一直流電源(充電極或整流器),使正、負(fù)極板在放電后生成的物質(zhì)恢復(fù)成原來(lái)的活性物質(zhì),并把外界的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。
在正極板上,在外界電流的作用下,硫酸鉛被離解為二價(jià)鉛離子(pb+2)和硫酸根負(fù)離子(SO4-2),由于外電源不斷從正極吸取電子,則正極板附近游離的二價(jià)鉛離子(pb+2)不斷放出兩個(gè)電子來(lái)補(bǔ)充,變成四價(jià)鉛離子(pb+4),并與水繼續(xù)反應(yīng),最終在正極極板上生成二氧化鉛(pbO2)。
在負(fù)極板上,在外界電流的作用下,硫酸鉛被離解為二價(jià)鉛離子(pb+2)和硫酸根負(fù)離子(SO4-2),由于負(fù)極不斷從外電源獲得電子,則負(fù)極板附近游離的二價(jià)鉛離子(pb+2)被中和為鉛(pb),并以絨狀鉛附著在負(fù)極板上。
電解液中,正極不斷產(chǎn)生游離的氫離子(H+)和硫酸根離子(SO4-2),負(fù)極不斷產(chǎn)生硫酸根離子(SO4-2),在電場(chǎng)的作用下,氫離子向負(fù)極移動(dòng),硫酸根離子向正極移動(dòng),形成電流。
充電后期,在外電流的作用下,溶液中還會(huì)發(fā)生水的電解反應(yīng)。
化學(xué)反應(yīng)式為:
正極物質(zhì)電解液負(fù)極物質(zhì)正極生成物電解液生成物負(fù)極生成物
pbSO4+2H2O+pbSO4pbO2+2H2SO4+pb
硫酸鉛水硫酸鉛氧化鉛硫酸鉛
2。鉛酸蓄電池放電過(guò)程的電化反應(yīng)
鉛酸蓄電池放電時(shí),在蓄電池的電位差作用下,負(fù)極板上的電子經(jīng)負(fù)載進(jìn)入正極板形成電流I。同時(shí)在電池內(nèi)部進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
負(fù)極板上每個(gè)鉛原子放出兩個(gè)電子后,生成的鉛離子(pb+2)與電解液中的硫酸根離子(SO4-2)反應(yīng),在極板上生成難溶的硫酸鉛(pbSO4)。
正極板的鉛離子(pb+4)得到來(lái)自負(fù)極的兩個(gè)電子(2e)后,變成二價(jià)鉛離子(pb+2),,與電解液中的硫酸根離子(SO4-2)反應(yīng),在極板上生成難溶的硫酸鉛(pbSO4)。正極板水解出的氧離子(O-2)與電解液中的氫離子(H+)反應(yīng),生成穩(wěn)定物質(zhì)水。
電解液中存在的硫酸根離子和氫離子在電力場(chǎng)的作用下分別移向電池的正負(fù)極,在電池內(nèi)部形成電流,整個(gè)回路形成,蓄電池向外持續(xù)放電。
放電時(shí)H2SO4濃度不斷下降,正負(fù)極上的硫酸鉛(pbSO4)增加,電池內(nèi)阻增大(硫酸鉛不導(dǎo)電),電解液濃度下降,電池電動(dòng)勢(shì)降低。
化學(xué)反應(yīng)式為:
正極活性物質(zhì)電解液負(fù)極活性物質(zhì)正極生成物電解液生成物負(fù)極生成物
pbO2+2H2SO4+pbpbSO4+2H2O+pbSO4
二氧化鉛稀硫酸鉛硫酸鉛水硫酸鉛
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