La configurazione base dellelettrolita +. Batterie moderne e simili. Come funzionano esattamente?
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- La tua domanda è piuttosto ampia. Potresti restringere il campo a un tipo di batteria?
- Duracell o energizzatore di tua scelta dimmi solo quale in una risposta
- Una domanda correlata e una risposta qui su Physics.SE.
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Una batteria alcalina (o più precisa cella alcalina al manganese) è costituito da un anodo di zinco, un $ \ gamma \! – \! \ ce {MnO2} $ catodo e $ \ ce {KOH} $ (in forma di pasta) elettrolita. Lo zinco è lelettrodo negativo e $ \ ce {MnO2} $ lelettrodo positivo.
Durante la scarica della batteria, lo zinco in corrispondenza dellanodo viene ossidato e si dissolve nellelettrolita come idrossozincato. Quando lelettrolita è saturo di zincato, lossido di zinco inizia a precipitare. Con lo scarico continuo e la diminuzione della concentrazione di $ \ ce {OH -} $, si forma idrossido di zinco, che può disidratarsi lentamente in ossido di zinco.
\ begin {allineato} \ ce {Zn + 4OH- & – > ~ [Zn (OH) 4] ^ {2-} + 2e- \\ [Zn (OH) 4] ^ {2 -} & – > ~ ZnO + 2OH- + H2O \\ Zn + 2OH- & – > ~ Zn (OH) 2 + 2e- \\ Zn (OH) 2 & – > ~ ZnO + H2O \\} \ end {align}
Al catodo, $ \ ce {MnO2} $ viene a sua volta ridotto, prima a $ \ ce {MnO (OH )} $. Quando la batteria si scarica lentamente, può essere ulteriormente ridotta a idrossido di manganese (II).
\ begin {align} \ ce {MnO2 + H2O + e- & – > ~ MnO (OH) + OH- \\ MnO (OH) + H2O + e- & – > ~ Mn (OH) 2 + OH- \\} \ end {align}
La reazione complessiva, quando si considera solo il primo passo di riduzione al catodo, è:
$$ \ ce {Zn + 2MnO2 + 2H2O + 2OH- – > ~ [Zn (OH) 4] ^ {2-} + 2MnO (OH )} $$
Durante lo scarico, lo zinco viene ossidato irreversibilmente e lacqua viene consumata. Di conseguenza, la batteria è “scarica” quando lelettrolita si è asciugato e / o tutto lo zinco si è dissolto.
Answer
La chimica delle batterie alcaline comportano lossidazione dello zinco e la riduzione del biossido di manganese. La descrizione di una cella può essere trovata qui .