Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 1

Administration

Fördjupning: Hur ett bilbatteri funkar

Videogenomgång (flippat klassrum)

 

Bilbatteriets (blyackumulatorns) uppbyggnad

Minuspol: Elektrod av bly, Pb(s).

Pluspol: Elektrod av bly(IV)oxid, PbO2(s).

Elektrolyt: Svavelsyra, H2SO4(aq).

När bilbatteriet laddas ur vandrar elektroner från minuspolen (blyelektroden) till pluspolen (bly(IV)oxid-elektroden). För detaljerad beskrivning, se texten.När bilbatteriet laddas ur vandrar elektroner från minuspolen (blyelektroden) till pluspolen (bly(IV)oxid-elektroden). För detaljerad beskrivning, se texten.

Urladdning av bilbatteriet

Bly(IV)jonerna (Pb4+) i blyoxiden (PbO2) fungerar som oxidationsmedel. De tar upp 2e och reduceras till bly(II)joner, Pb2+:

Pb4+ + 2e → Pb2+

  • På grund av sulfatjonerna, SO\({\sf _4^{2-}}\), i elektrolyten bildas svårlösligt blysulfat, PbSO4(s), vid pluspolen.

Elektronerna som tas upp av bly(IV)jonerna hämtas från minuspolen (blyelektroden), där blymetallen oxideras:

Pb(s) → Pb2+ + 2e

  • På grund av sulfatjonerna, SO\({\sf _4^{2-}}\), i elektrolyten bildas svårlösligt blysulfat, PbSO4(s), även vid minuspolen.

När bilbatteriet har laddats ur helt, har båda elektroderna omvandlats till fast blysulfat, PbSO4(s).

Elektrod- och cellreaktion

(–)pol, ox.: Pb(s) + SO\({\sf _4^{2-}}\)(aq) → PbSO4(s) + 2e
(+)pol, red.: PbO2(s) + 2e + 2H2SO4(aq) → PbSO4(s) + 2H2O + SO\({\sf _4^{2-}}\)(aq)

Cellreaktion: Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O

Uppladdning av bilbatteriet

Man lägger på en spänning, som kör cellreaktionen baklänges:

2PbSO4(s) + 2H2O → Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq)

När bilbatteriet åter laddas upp trycks elektroner från pluspolen (blyoxidelektroden) över till minuspolen (blyelektroden). För detaljerad beskrivning, se texten.När bilbatteriet åter laddas upp trycks elektroner från pluspolen (blyoxidelektroden) över till minuspolen (blyelektroden). För detaljerad beskrivning, se texten.

Tack vare spänningen trycks elektroner ner i minuspolen. Då reduceras blyjonerna (Pb2+) i blysulfaten (PbSO4) åter till fast bly, Pb(s):

Pb2+ + 2e → Pb

Elektronerna hämtas från blyfulfaten vid pluspolen. Då oxideras blyjonerna i blysulfaten åter till bly(IV)joner, Pb4+:

Pb2+ → Pb4+ + 2e

Vid uppladdningen återbildas alltså fast bly, Pb(s), vid minuspolen och fast bly(IV)oxid, PbO2(s), vid pluspolen.

 

   

Också intressant: