Đề cương bài giảng nguồn điện hóa học

LI NểI U Ngy ngun in hoỏ hc: pin, c quy l ngun nng lng c dựng rt nhiu mi lnh vc khoa hc k thut v i sng Trong nhng nm gn õy, khoa hc k thut phỏt trin nhanh cha tng thy, nht l cỏc ngnh vụ tuyn in t, k thut tờn la,ụtụ, xe mỏy v.vũi hi ngun in hoỏ hc ỏp ng c nhng yờu cu mi ca nú nc ta hin sn lng pin, c quy tng gp 4-5 ln so vi hi u sn xut m cha ỏp ng kp vi nhu cu ngy cng tng ca sn xut v tiờu dựng ca nhõn dõn Trong cun sỏch ny, chỳng tụi gii thiu nhng lớ lun c bn, lý thuyt v quỏ trỡnh in cc, k thut sn xut, s dng v bo qun ngun in hoỏ hc ng thi cng gii thiu mt s cụng trỡnh nghiờn cu v sn xut ca th gii Khi biờn son, chỳng tụi ó c gng kt hp lý thuyt vi tỡnh hỡnh thc t sn xut v nghiờn cu v ngun in Vit Nam nhm giỳp sinh viờn nm c nhng lý lun c bn v thc t sn xut nc ta Cun sỏch ngun in hoỏ hc ny ch yu phc v cho vic hc ca sinh viờn ngnh in hoỏ v cng cú th dựng lm ti liu tham kho cho mt s cỏn b k thut sn xut v s dng ngun in hoỏ hc Vỡ thi gian v trỡnh cú hn nờn cun sỏch khụng cũn cú nhiu thiu sút Rt mong cỏc bn phờ bỡnh, gúp ý Ngi biờn son TS NGUYN VN THANH PHN M U NGUN IN HểA HC - KHI NIM CHUNG Ngun in hoỏ hc l c cu bin húa nng thnh in nng Quỏ trỡnh bin i xy trờn cỏc b mt in cc t cỏch bit l cỏc phn ng oxy húa-kh, lm thay i in tớch cỏc in cc v sinh dũng in t mch ngoi Vớ d mun bit nng lng ca phn ng hoỏ hc: CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu (1) thnh in nng thỡ ta phi nhỳng ng vo dung dch CuSO4 v km vo dung dch ZnSO4, ng v km c ngn cỏch bi mt mng xp theo hỡnh v 1: e _ Zn Cu + Mng xp Hỡnh 1: S pin ng km CuSO4 ZnSO4 Ly mt dõy dn ni ng vi km thỡ km s b hũa tan v cho in t: Zn Zn2+ + 2e (2) ngha l trờn b mt km xy quỏ trỡnh oxy húa cũn trờn b mt ng xy quỏ trỡnh kh: Cu2+ + 2e Cu (3) Hay phn ng húa hc xy h thng l: CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu (4) mch ngoi dũng in t sinh i t km sang ng v dũng in ngc vi chiu ca dũng in t truyn t ng sang km Km v ng gi l in cc in cc km tớch in õm, ng cú in tớch dng Ant l in cc trờn ú xy quỏ trỡnh oxy húa, trờn catt xy quỏ trỡnh kh Nhng cht tham gia vo phn ng sinh dũng in gi l cht hot ng vớ d CuSO4, ZnSO4 v Cu, Zn Ngi ta chia ngun in hoỏ hc lm hai loi: - Ngun s cp (ta thng gi l pin): ú l h thng sau phúng in cỏc cht hot ng ó phn ng khú tỏi sinh li nờn ch s dng c mt ln - Ngun in th cp (l c quy): l h thng ú xy cỏc quỏ trỡnh hoỏ hc thun nghch Sau ó phúng in cỏc sn phm phn ng cú th tỏi sinh li thnh cht hot ng ban u bng cỏch ni c quy vi ngun in mt chiu khỏc - chiu ca dũng in cho vo ngc vi chiu dũng in c quy phỏt ra, ú trờn in cc õm phn ng oxy húa c thay th bi phn ng kh v cc dng xy quỏ trỡnh oxyhúa quỏ trỡnh ny gi l quỏ trỡnh np in Sau c quy dựng ht in thỡ em np in li - mi quỏ trỡnh phúng np nh th gi l mt chu k Gia th k 19, ngun in hoỏ hc l ngun nng lng in nht k ngh v i sng Nm 1800 Vụnta, nh vt lý hc í phỏt minh chic pin u tiờn gm in cc km v ng nhỳng vo dung dch mui: Zn / NaCl, H2O / Cu Sc in ng 1,0ữ 1,1V, in th lm vic 0,6ữ0,46 V Nhng sc in ng ca pin gim rt nhanh phõn cc dng xy Chic pin Vụnta ú dn dn c hon thin Nm 1833 ngi ta dựng cht kh phõn cc m bo cho sc in ng E ca pin c n nh nh dựng HNO3, K2Cr2O7 v thay cc ng bng cc than h giỏ thnh ca pin Nm1836, Iacụbi Nga v anien Anh cựng phỏt minh pin ng km: Zn / ZnSO4 // CuSO4 / Cu Sc in ng xp x 1,16V Nhc im l in tr ln hn 1, ion ng xuyờn qua mng xp gõy t phúng in Nm 1839, Grụve ch to pin: Zn / 8% H2SO4 // HNO3 c / Pt E = 1,98V Sau ú Bunen thay cc Pt bng cc than v khụng dung HNO3 c m dựng nng 66% Sc in ng E = 1,9ữ1,95V, in th lm vic 1,8 ữ 1,85V in tr khong 0,1 Nhc im ca pin ú l t phúng in ln v lm vic khớ c thoỏt ra: Zn + H2SO4 + 2HNO3 = ZnSO4 + H2O + 2NO2 (5) Nm 1842, Grnờ v sau ú Pụgenorph ch to pin in dch l hn hp axớt sunfuric vi bicromat kali: Zn / H2SO4 , K2Cr2O7 / C E = 2V, in th l xp x 1,86 V; in tr 0,3 Nhc im ca pin ú l khụng lm vic phi ly km v thng phi thay km v cht in gii n nm 1867 Lclngsờ a loi pin cú cht hot ng ca cc dng l bioxyt mangan v cht in gii l dung dch clorua amụn 20% Zn/NH4Cl/MnO2(C) Sc in ng ca pin khong 1,55V; in th lm vic lỳc mi phúng in khong 1,3 ữ 1,5V v cui cựng l 0,4 ữ 0,7V Nm 1882 Lalng ch to pin dựng oxýt ng lm cht hot ng ca cc dng v in gii l 15 ữ 20% dung dch kim: Zn / NaOH / CuO (Cu) Sc in ng ca pin khong 0,85V in th lm vic n nh gii hn 0,6 ữ 0,7V Cú in tr nh (0,02ữ 0,03) nờn pin cho dũng in phúng in ln n 1A/dm2 Cht hot ng cc dng cú th tỏi sinh ngoi khụng nhit 140ữ150oC Bt u t nm 1922 pin khụng khớ Pheri ch to c s dng rng rói l loi cht in gii kim: Zn / NaOH / O2 (C) v cht in gii trung tớnh: Zn / NH4Cl / O2 (C) in cc dng ca nhng pin ú lm bng than hot tớnh xp Cht hot ng l oxy ca khụng khớ Pin cht in gii lng dựng khụng thun tin nờn ngi ta ó nghiờn cu dựng pin khụ Nm 1886 gatxper cho thờm mựn ca v h tinh bt vo cht in gii ca pin Lclngsờ v t ú tr i bt u sn xut pin khụ Nm 1880 nh bỏc hc Nga Iablscụp nghiờn cu c ch ca s phỏt sinh dũng in pin v tỏc dng ca cht kh phõn cc, nguyờn nhõn phõn cc v t phúng in ca pin ễng l ngi u tiờn trờn th gii t bin nng lng ca nhiờn liu thnh nng lng in pin nhiờn liu ú l mt m ngy cỏc nh in hoỏ ang quan tõm v trung nghiờn cu Trong lnh vc c quy, ý nim v ngun in c quy ca Iacụbi c k s Phỏp Plngtờ thc hin nm 1859 ễng nghiờn cu s phõn cc in cc ch dung dch axit sunfuric, thy rng sau ngng phõn cc thỡ h thng cú kh nng phỏt mt lng in Trờn c s ca hin tng ú ụng ó phỏt minh c quy chỡ u tiờn trờn th gii vo nm 1860 T ú c quy chim v trớ u th hn so vi pin vỡ nú cho dũng in ln (ni song song b) Tuy nhiờn c quy chỡ Plngtờ cng cú nhng nhc im l thi gian hoỏ thnh l cc lõu v phi cú mt lng ln pin np in n nm 1873 nh cú mỏy phỏt in mt chiu ca Gramma m Plngtờ khc phc c mt nhng khuyt im trờn Nm 1881 Phor dựng cao oxýt chỡ trỏt lờn bn cc chỡ rỳt ngn c thi gian hoỏ thnh bn cc Dựng bn cc l tm chỡ cú b mt nhn nờn cao chỡ b trúc, l ri xung ỏy bỡnh c quy, thi gian s dng khụng c lõu V sau dựng sn cc cú gõn, sn cc t ong hỡnh ng, gi cho cao oxýt chỡ tó ra, va rỳt ngn c thi gian hoỏ thnh va s dng c lõu T ú c quy chỡ c phỏt trin mnh i vi c quy kim thỡ mun hn Nh trờn ta ó núi pin Lalng cú in cc km v ụxyt ng nhỳng vo dung dch kim l bc u v sau ny ch to c quy kim Nhng pin ú khụng lm c quy kim c vỡ ion km khụng kh hon ton, np in s to thnh nhanh v oxýt ng b tan mt ớt lm cho ng kt ta trờn km Sau ú ngi ta a mt s h thng cú cht in gii l dung dch kim nhng khụng thnh Mói n nm 1901 Eitxn M, Iungne Thy in cựng mt lỳc to c quy kim c quy Eitxn l c quy st - kn Fe / KOH / Ni(OH)3 Cũn c quy Iungne l c quy Catmi - kn Cd / KOH / Ni(OH)3 c quy Eitxn a vo sn xut M nm 1903 v c quy Iungne, bt u sn xut nm 1910 Nhng nm gn õy mt s nc sn xut loi c quy km - bc Zn / KOH / AgO nc ta nh mỏy pin Vn in v c quy Hi Phũng c xõy dng nm 1960 Mc dự hon cnh chin tranh chng M cu nc, nhng khú khn ch gõy nh mỏy khụng nhng m bo sn xut m sn lng ngy mt tng Ngy sn lng tng gp - ln so vi hi u sn xut m cha ỏp ng c nhu cu ca nhõn dõn ngy mt tng gp bi Ngun in hoỏ hc c s dng rt rng rói mi ngnh kinh t quc dõn, quc phũng, cụng nụng nghip, cỏc ngnh khoa hc, giao thụng ti vvNh dựng ng, m mỏy, ụtụ, mụtụ, mỏy kộo, xe la, mỏy bay, thp sỏng, ốn sch m, hm lũ, cỏc mỏy in t, dng c o lng t ng, thụng tin liờn lc, cỏc mỏy thu, phỏt bỏn dn, dựng cung cp in cho cỏc thit b cỏc v tinh nhõn to, cỏc tu v tr, cụng cuc chinh phc thiờn nhiờn, k thut tờn la v.v Nhng nm gn õy,khoa hc k thut phỏt trin mnh cha tng thy nht l cỏc ngnh vụ tuyn in t bỏn dn v.v ũi hi cú mt ngun in hoỏ hc tng ng, ỏp ng c nhng yờu cu mi nh cú in th, dũng in dung lng ln, gn nh, lm c nhng iu kin c bit, mụi trng khú khn v.v Ngun in hoỏ hc ang m trc mt chỳng ta mt vin cnh bao la, p ca nn cụng nghip tr tui ca chỳng ta Chng NHNG TNH NNG C BN CA NGUN IN HO HC Sc in ng ca ngun in hoỏ hc a Sc in ng Nguyờn nhõn sinh dũng in ca ngun in hoỏ hc l sc in ng Tr s sc in ng ca ngun in hoỏ hc bng hiu s i s cỏc bc nhy in th trờn nhng in cc mch h, ngha l lỳc ngun in khụng lm vic: E = , K A K - A l bc nhy in th ca catt v ant Nh vy, mun cú ngun in cú sc in ng ln thỡ phi chn in cc cú in th õm ln lm ant v in th dng lm catt T bng (1) ta thy dung dch mui ca chỳng nhng kim loi kim cú in th õm hn, kim loi quớ cú in th dng hn Bng 1-in th in cc tiờu chun (hot ca ion bng 1; nhit 25 oC ) To thnh in cation To thnh anion in Nhng qua trỡnh in th th oxy hoỏ kh th V V 2I- +0,535 H2(khớ)+ 2OH- +0,536 2H2O Li Li+ -2,959 I2(rn) Rb Rb+ -2,925 I2(lng) K K+ -2,924 Br2(lng) 2Br- +1,065 Br (khớ) 2Br- +1,082 2I- V Pb + 2OH- -0,576 Pb(OH)2 -0,400 Cr2+ Cr3+ +0,16 Cu2+ +0,27 Ca Ca2+ -2,763 Na Na+ -2,714 Mg Mg2+ -2,35 Cu+ Al Al3+ -1,67 PbO(r) +2OH- Mn Mn2+ Zn Zn2+ Cl2(khớ) 2Cl- +1,358 -1,18 PbO2+H2O -0,762 Fe(CN)64 - -0,829 +0,486 Tl+ -0,33 Fe2+ Fe3+ +0,743 Co Co 2+ -0,268 Hg22+ 2Hg2+ +0,901 Ni Ni2+ -0,231 Mn2+ + 2H2O MnO2(r)+4H+ +1,332 Sn Sn 2+ -0,136 Mn2+ + 4H2O MnO4-+8H+ +1,48 Pb Pb2+ -0,122 Mn2+ 0,00 MnO2(r) + 2H2O +0,2 Mn3+ Tl H2 2H+ Sb Sb 3+ Bi Bi3+ Cu Cu2+ Ag Ag + 2Hg Hg22+ Hg Hg2+ Au Au 3+ +0,226 +0,344 +0,798 +1,573 Mn4+ MnO4- + 4H+ +1,642 Mn4+ PbSO4 + 2H2O PbO2(r) +4H++SO42Pb2+ +1,586 Pb4+ +1,680 +1,75 +0,799 +0,86 +1,360 Cr Cr2+ -0,557 Fe(CN)63- Fe Fe2+ -0,441 MnO42- Cd Cd2+ -0,401 +0,664 MnO4- Nu nh ch to ngun in dựng ant kali v catt vng nhỳng vo dung dch mui ca chỳng theo s sau: (-) K / dung dch mui kali // dung dch mui vng / Au (+) Khụng tớnh n in th khuych tỏn thỡ ngun in cú sc in ng khỏ ln l: E = 1,36 - ( - 2,924) = 4,284 V Tuy nhiờn khụng th lm chic pin nh th c, khụng phi ch vỡ khụng kinh t m vỡ kali tỏc dng quỏ mnh vi nc ca in dch Cng nguyờn nhõn ú m ngi ta khụng dựng nhng kim loi kim khỏc i vi cỏc kim loi nh cú in th õm ln l mangan -1,18V, manhe 2,35V, nhụm -1,67V, st dung dch kim -0,877V, nhng cho n cỏc kim loi ú khụng c s dng rng rói sn xut pin vỡ chỳng t phúng in mnh Ngy c quy kim dựng st cú hot ng ln quỏ trỡnh hoỏ thnh, nhng t phúng in cng ln Kho sỏt tt c cỏc kim loi cú in th õm ln ngi ta thy ch cú km l khụng tỏc dng mnh vi nc v kinh t nht nờn la chn nú lm ant cỏc loi pin V phn catt thỡ ch cú nhng kim loi quớ mi cú in th dng ln, dựng chỳng sn xut pin thỡ khụng kinh t Nhng nu nhỳng in cc tr vo dung dch cú ion dng oxy hoỏ - kh ca pin no ú, vớ d dung dch crụm hoỏ tr ba - sỏu, thic hoỏ tr hai - bn thỡ trờn in cc ú sinh bc nhy in th oxy hoỏ - kh, tr s in th o ph thuc vo kh nng oxy hoỏ ca cht oxy hoỏ T bng ta thy rng cú nhiu cht oxy hoỏ cho in th dng ln trờn in cc tr v ln hn c in th ca vng na 10 ` Bng 23- Nhng s liu ca lỏ cc n quy ng Cỏc ch s Lỏ cc dng Lỏ cc õm a b C d a b c d Chiu rng, mm 135 143 143 143 143 143 143 143 Chiu cao, mm 119 125 133,5 133,5 119 125 133,5 133,5 B dy, mm 2,8 3,6 2,25 2,7 2,6 2,8 2,0 2,5 Dung lng ch 14 14 13,5 15 - - - - Trng lng sn cc g 130 160 119 138 116 133 99 132 Trng lng cht hot 135 165 133 156 118 134 107 144 1,03 1,03 1,115 1,113 1,01 1,0 1,08 1,09 12,3 12,9 10,6 11,8 phúng in 10g a - gi ng T l trng lng cht hot trờn trng lng sn cc Ch dũng in ch 5,5 phỳt Theo s liu thc t c quy phúng in theo ch 1c gi v 20 gi thỡ dung lng khỏc 1,14 ln Do ú dung lng phúng in theo ch 10 gi l: c 10.20 175.a gi 1,14 Chn lỏ cc loi "c" cú dung lng 13,5a - gi S lỏ dng: 175 13 lỏ 13, Lỏ cc õm dy cm v nhiu hn cc dng mt lỏ nờn: 13+1 = 14 Mt dũng in phúng theo ch phỳt tớnh theo cụng chc: I t P lg lg I t P- H s i vi c quy ng -1,3 I1 - mt dũng in phúng theo ch 5,5 phỳt: 10,6 A /dm2 I2 - Mt dũng in phúng theo ch phỳt ta cn tỡm t2 - Thi gian phúng -3 phỳt 125 ` t1 - Thi gian phúng 5,5 phỳt Thay vo cụng thc trờn ta cú: lg10,6 I lg 1gI 1,3 5,5 216,9a / dm2 mt dũng in trờn dũng in phúng s l: 16,9 x 1,43 x 33 x x13 = 835a Nh vy, m bo cho ch phúng ngn gi vo cú phn d tr na Khong chốn lỏ cỏch ca nquy ng khong 1,5-2,4mm Ta ly 1,9mm Xỏc nh kớch thc ca v bỡnh: 1- Chiu rng lỏ cc 143mm, khong cỏch n thnh v bỡnh nquy 2mm 2- Chiu dy: Nhng lỏ cc dng 13 x 2025 = 29,25mm Nhng lỏ cc õm 14 x 2,0 = 28,0 mm Nhng lỏ cc cỏch 26 x 1,9 = 49,4 mm Khong cỏch mộp binh x 1,7 = 3,4 m Tng 110,05mm 3- Chiu cao: Khong di lỏ cc cha mựn 25mm Chiu cao lỏ cc 133,5m Khong trờn lỏ cc n mộp trờn ca bỡnh 12m Khong trờn lỏ cc n mc in dch 15,0 - Xỏc nh phn th tớch bỡnh cha in dch: Chiu rng 147 mm, dy 110mm, cao 173,5m (173,5 =25 x 133,5 +15) 14,7.11,0.17,35 =2800cm3 - Xỏc nh th tớch lỏ cc v lỏ cỏch bỡnh: 126 ` Trng lng sn cc dng õm 13x119 =1547g Trng lng sn cc õm 14x99 = 1386g Trng lng cht hot ng 14 x 107 = 1498 g 13x133 = 1729g Trng lng cht cc õm Trng lng cht cc dng T trng hp kim lm sn cc 10,8g/cm3 T trng cht hot ng cc õm 11,3g/cm3 T trng cht hot ng cc dng 9,3 cm3 - Th tớch sn cc: 1547 1386 271,5cm2 10,8 Th tớch cht hot ng cc õm: 1498 132,5cm3 11,3 Th tớch cht hot ng cc dng: 1729 185,9cm3 9,3 Kớch thc lỏ, cỏch 145 x 143 mm, dy 0,7mm (khụng tớnh chiu dy gõn), k c gõn dy 0,7mm (khụng tớnh chiu dy k c gn dy 1,9 mm Trng lng lỏ cỏch 15g, t trng pụlivinil clorit: 1,38g/cm3 - Th tớch lỏ cỏch: 15 x 26 282cm3 1,38 Th tớch in dch: 2800-(271,5+132,5+185,9+282) = 1928cm3 Bi 4: Cc õm ca c quy kim gm hn hp ca Cd - Fe ú Cd - Fe chim 38,8%, Fe chim 39,2% dung lng ca cc õm, c quy ú l 2,5 Ah Tớnh xem cn phi cú trng lng ca cht hot ng cc õm l bao nhiờu nu h s s 127 ` dng cht hot ng l 60% i vi Cd v 31% i vi Fe Mi kim loi ó sinh bao nhiờu dũng in (%) Gii: 1- Phn ng sinh dũng in: Cd + 20H Cd (OH)2 + 2e Fe + 20H Fe (OH)2 + 2e 2- ng lng in hoỏ ca chỳng l: M 112,4 D Cd 2,10 g / a gio Cd nF 2.26,8 M 112,4 D Cd 2,10 g / a gio Cd nF 2.26,8 3- Dung lng thc th ca tng cu t 1g hn hp cc õm: 0,388 x0,6 0,111a gio / g 2,1 0,392 x0,31 C 0,117a gio / g Fe 1,042 C Cd 4- Trng lng cht hot ng cc õm cú dung lng 2,5 a - gi l: g 5- Phn dũng in 2,5 10,95 g 0,111 0,117 i mi kim loi sinh ra: 0,111 i 0,117 0,487 Cd 0,111 0,117 i 0,513 Fe 0,111 0,117 128 ` Bng 24- Dung lng ca c quy ng cỏc ch phúng in khỏc Chế độ phóng điện Dung lượng ăcquy (% so với dung lượng tiêu chuẩn chế độ 10 giờ) 1giờ 52% 73% 82% 86% 90% 93% 96% 10 100% 20 114-116 % Phóng điện khởi động 25% TH NGHIM I - o sc in ng v in tr ca Pin Vn in 1- o sc in ng: S ca pin l th hiu ca pin nú khụng lm vic Nh vy mun o s phỏi in th ca pin dũng in, I=0 Cho nờn o S phi tin hnh theo Acqui + - s 1, ú pin v c quy mc K a A xung i vi Vỡ S ph B c Ep thuc vo nhit , nờn thớ nghim g V phi gi nhit 19-230 So 1- Thi nghiem- 163 Hỡnh v Ep: Pin Vn in cn o s AB: cu dõy in tr, 100mm 129 ` g: in k chi khụng (galva - nomet), rt nhy V: Millivolmet, cú in tr 500 ụm K: Khoỏ (cụng tc) Trỡnh t tin hnh: úng khoỏ K vụn k V ch V vụn l in th ca c quy (khong vụn) v cng chớnh l in th ri trờn hai cu dõy in tr AB Vy mi mm dõy ng vi in th ri l: v , von 1000 Mc mch Ep vo AC, di chuyn chy C n v trớ trờn dõy m ganvanomet chi khụng cú ng c in - chỳ ý dng, kim cao ng qua manh) Lỳc ú on AC = a mm, in th gia hai im A v C ỳng bng S ca pin cn o v bng: Ep a v , von 1000 o nhiu ln ly giỏ tr trung bỡnh (mi ln o cỏch phỳt), kt qu o v tớnh c ghi vo bng I Bng I Pin s Vụn I (A) t Sc in ng Chỳ ý: cú s liu chớnh xỏc, ta dựng cỏc dng c cú nhy rt cao, cp chnh xỏc cao Vỡ vy thớ nghim phi ht sc chỳ ý; tỏc dng, cn thn, trc ong mch in phi c cỏn b hng dn kim tra li s Mun cú s liu chớnh xỏc cn hn ch quy v pin lm vic, ch lỳc cn o mi úng mch, o xong phi tt mch 130 ` o in tr trng in tr ca pin ph thuc vo nhiu yu t: kớch thc pin, liu ch to pin, t0, pin c hay mi Pin cú in tr cng cng tt o in tr ca pin theo s Hỡnh v Ep: Pin Vn in ó o S trờn V: Millivolmet, cú in tr = 500 ụm + A: Milliampemet Ep K R: in tr chy V A K: Khoỏ R So 2- T hi ng hiem - 16 Theo nh lut ễm, S ca pin bng: Ep = IR + Ir (V) T ú rỳt ra: r E IR Ep V , om I I o in th V ng vi cỏc giỏ tr I1 = 0,25, I2 = 0,3, I3 = 0,4 v I4 = 0,45A o nhiu ln, ly giỏ tr trung bỡnh, ghi vo bng Thay i R s thay i c I theo ý mun Bng T0 V, vụn I, ampe r, ụm Sau o Ep v R, r cho pin phúng in qua in tr khụng i o dung lng ca pin li tin hnh o s v in tr ca pin ó c so sỏnh vi lỳc pin cũn mi 131 ` II O DUNG LNG CA PIN V LP NG CONG PHểNG IN Pin mi, va o Ep, v r xong, em phúng in theo ch ca nh mỏy Vớ d, vi pin ốn (R20) phi phúng qua in tr khụng i R = ụm S phúng in nh sau (s 4) Hỡnh v + Ep: Pin cn o dung lng Ep V: millivomet V + A: Ampemet A D: in lng k ng; R R: in tr So 3- Thi nghiem- 164 Bng Thi T0C V gian Cho pin phúng in v sau 30 phỳt ghi li in th v cng dũng in vo bng Phúng in in th ca pin cũn li 0,75 V (i vi pin ốn R20) thỡ dng li Thi gian phúng in trờn 400 phỳt liờn tc (i vi pin ốn R20) T cỏc s liu thu c bng xõy dng thnh ng bin thiờn ca in th theo thi gian (hỡnh 1) v bin thiờn ca dũng in theo thi gian (hỡnh 2) trờn giy k ụ 132 I ` H ỡnh v VI T V.dt Hinh T T Hinh Dung lng Q ca pin tớnh theo cỏch sau: (a) Q VT , Ah R Trong ú in th trung bỡnh V tớnh theo tớch phõn hỡnh hc trung bỡnh: V T IdT VIV dT T o (b) Cú th tớnh dung lng bng tớch phõn hỡnh hc sau: T Q IT Idt , Ah o (c) Dung lng Q cũn cú th tớnh c qua vic o lng in ó i qua in lng k: M AIT AQ 26,8n 26,8n A: trọng lượng nguyên tử Cu = 63,54 n: hoỏ tr Cu =2 M: Trng lng (gam) úng bỏm lờn catụt in lng k Q 26,8nM , Ah A Chỳ ý: 1/ Nhn xột v gii thớch ng, cong phúng in 2/ Nhn xột v gii thớch kt qu Q o c, trờn 3/ Phúng in xong, o li S v r, v tớnh nhõn trờn 133 ` 4/ Hi ngi hng dn cỏch dựng in lng k 134 ` MC LC Phn m u: Ngun in húa hc Chng 1- Nhng tớnh nng c bn ca ngun in hoỏ hc 1- Sc in ng 2- in th ngun in hoỏ hc lm vic 3- S phõn cc v kh phõn cc, ca ngun in hoỏ hc 4- Dung lng v nng lng ca ngun in hoỏ hc 5- T phúng in v bo qun ngun in hoỏ hc 6- Yờu cu v ng dng Chng 2- Pin Pin in dch lng 1- Pin khụng cú cht kh phõn cc 2- Pin cht kh phõn cc lng 3- Pin cht kh phõn cc rn 4- Pin cht kh phõn cc khớ Chng 3- Pin nhiờn liu 1- Pin H2 - O2 (Bờcụn) kim lm vic ỏp sut cao 2- Pin H2 - O2 kim lm vic ỏp sut thp 3- Pin H2 - O2 in dch axớt - Pin nhiờn liu nhit cao 5- Pin nhiờn liu cú cht oxyhoỏ kh trung gian Chng 4- Pin khụ A Pin khụ Mng gan - km 1- Cu to 2- Lý thuyt Pin khụ mnggan - km 3- Nhng tớnh nng c bn ca Pin khụ 4- Hi phc dung lng pin Mnggan - km B Ch to pin khụ Mn - Zn 1- Ch to cc dng 135 ` 2- Ch to cc õm 3- Pha ch in dch v h in 4- Lp pin khụ 5-Pin tng Chng 5- c quy chỡ I Lý thuyt v c quy chỡ 1- Khỏi nim 2- Lý thuyt sunfat kộp 3- Sc in ng II - Cỏc tớnh nng ca c quy chỡ 1- ng cong np - phúng in 2- in tr ca c quy chỡ 3- Dung lng ca c quy chỡ 4- Hiu sut dung lng v t phúng in 5- Th ng lỏ cc v khc ph th ng 6- Ký hiu c quy tia sỏng III Tui th ca c quy v cỏc nhõn t nh hng 1- Sn cc b n mũn 2- Sn cc b bin dng 3- Cht hot ng cc dng b t ra, bong sn cc 4- Chp mch 5- Lỏ cc b sunfat hoỏ Chng 6- Cu to c sn xut c quy chỡ 1- Cu to c quy chỡ 2- Cu to lỏ cc 3- Bt chỡ 4- Cao chỡ v trỏt cao 5- Hoỏ thnh lỏ cc 6- Lỏ cỏch v in dch 7- Lp rỏp c quy 136 ` 8- S dng v bo qun c quy 9- Nhng tớnh nng ch yu ca c quy chỡ 10- Bo him lao ng Chng 7- c quy kim I Lý thuyt ca c quy kim: 1- in cc dng 2- in cc st 3- in cc catmi 4- Nhng tớnh nng ca c quy kim II S dng v bo qun c quy kim Chng 8- sn xut c quy kim 1- Sn xut cht hot ng cc dng - oxýt kn 2- Sn xut cht hot ng st 3- Sn xut cht hot ng catmi 4- Ch to lamen v lp ghộp 5- Hoỏ thnh lỏ cc 6- in dch Chng 9- c quy khụng lamen v c quy kớn 1- c quy khụng lamen 2- c quy kớn Cd - Ni Chng 10- c quy km bc v c quy Catmi - bc I c quy km - bc 1- Gii thiu chung 2- Cu to c quy km - bc 3- Quỏ trỡnh in cc 4- Bo dng c quy km - bc 5- u khuyt im ca c quy km - bc II c quy Catmi - bc 1- Gii thiu chung 2- So sỏnh c quy km - bc v Catmi - bc 137 ` Chng 11- Chn v s dng ngun in hoỏ hc Ph lc Bi - thớ nghim cng hng dn hc 138 ` 139 ... động Nguyên nhân sinh dòng điện nguồn điện hoá học sức điện động Trị số sức điện động nguồn điện hoá học hiệu số đại số bước nhảy điện điện cực mạch hở, nghĩa lúc nguồn điện không làm việc: E ... khăn v.v… Nguồn điện hoá học mở trước mắt viễn cảnh bao la, đẹp đẽ công nghiệp trẻ tuổi Chương NHỮNG TÍNH NĂNG CƠ BẢN CỦA NGUỒN ĐIỆN HOÁ HỌC Sức điện động nguồn điện hoá học a Sức điện động Nguyên... NGUỒN ĐIỆN HÓA HỌC - KHÁI NIỆM CHUNG Nguồn điện hoá học cấu biến hóa thành điện Quá trình biến đổi xảy bề mặt điện cực đặt cách biệt phản ứng oxy hóa- khử,