Čo je to chémia? Všetko okolo nás ... stačí sa rozhliadnuť a pochopiť ...

Ing. Lucia Dovalová

Základná škola s materskou školou
Tajovského 2, Badín

dovalova.lucka@gmail.com
  • 8. úloha - BATÉRIA 

Zaujímavým príkladom využitia redoxných reakcií sú batérie, zariadenia, ktoré produkujú elektrický prúd práve vďaka redoxnej reakcii, teda vďaka prúdu elektrónov. Batéria v podstate premieňa chemickú energiu na energiu elektrickú.  Je to elektrochemický alebo galvanický článok definovaný ako chemický zdroj elektrického napätia. Najjednoduchšia batéria využíva prenos elektrónov medzi zinkom a meďou. Ak sa kúsok zinku umiestni do roztoku obsahujúceho ióny medi (Cu 2+), uskutoční sa redoxná reakcia. Z iónov medi sa stane čistý kov a z čistého zinku sa stanú ióny (Zn 2+).

Zn o - 2e- → Zn 2+ – oxidácia

Cu 2+ + 2e- → Cu o – redukcia

Dnešné batérie sú vylepšenými verziami tej prvej.

Podrobnejšie sa pozrieme na redoxné reakcie prebiehajúce v zinok-uhlíkovej alebo vo vylepšenej verzii zinok-chloridovej batérii, v alkalickej batérii a v strieborno-zinkovej batérii.

Zn + MnO2  → Mn2O3 + ZnO                                                              1. reakcia

  • Alkalická batéria:

Zn + MnO2 + H2O  →  Zn(OH)2 + Mn(OH)2                        2. reakcia

  • Strieborno-zinková batéria:

Ag2O + H2O + Zn → Ag + Zn(OH)2                               3. reakcia

 

Otázky:

1. Zisti ako sa volal prvý zdroj stáleho elektrického prúdu - elektrický článok alebo prvá elektrická batéria? Kto a kedy ju vynašiel? Z čoho sa skladala?

2. Opíš, akým spôsobom vznikol elektrický prúd v prvej batérii.

3. Čo mala prvá batéria spoločné s tými dnešnými?

4. Oveľa staršie "batérie", až 2000 rokov staré, sa našli v Iraku, neďaleko jeho hlavného mesta, tzv. Bagdadské fľaše. Pokús sa nájsť viac informácií o nich - ako vyzerali, čo obsahovali, na základe čoho sa predpokladá, že boli zdrojom elektriny, na čo pravdepodobne slúžili. 

5. Vyrovnaj prvú chemickú reakciu a rozpíš redoxnú rovnicu v zinok-uhlíkovej/chloridovej batérii – čiastkové deje oxidácie a redukcie.

6. Vyrovnaj druhú chemickú reakciu a rozpíš redoxnú rovnicu v alkalickej batérii – čiastkové deje oxidácie a redukcie.

7. Vyrovnaj tretiu chemickú reakciu a rozpíš redoxnú rovnicu v strieborno-zinkovej batérii – čiastkové deje oxidácie a redukcie.

8. Medzi ktorými kovmi v spomenutých troch batériách došlo k prúdu, prechodu elektrónov?

9. Zisti rozdiely v trvácnosti a použití zinok-uhlíkovej, zinok-chloridovej a alkalickej batérii.

10. Napíš názvy chemických zlúčenín: MnO2, Mn2O3, Zn(OH)2, ZnO, Mn(OH)2, Ag2O

11. Vypočítaj množstvo/hmotnosť MnO2 potrebného na prípravu batérie, ak batéria hmotnosti 22,7g obsahuje 20% tejto zlúčeniny. Aké je látkové množstvo vypočítaného množstva MnO2?

12. Prečo je dôležité batérie separovať? Zisti, ako sa batérie recyklujú a kde je u nás najbližšie zberné miesto.

 

Batérie

Zvoľte súbor
Zvoľte súbor
Zvoľte súbor