Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie



Podobné dokumenty
Elektrochemické zdroje elektrické energie

Sekundární elektrochemické články

Elektrochemie. 2. Elektrodový potenciál

ELEKTROCHEMIE A KOROZE Ing. Jiří Vondrák, DrSc. ÚACH AV ČR

Oxidace a redukce. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2. Redukce = odebrání kyslíku

AKUMULÁTORY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

4.4.3 Galvanické články

Elektrochemie. Pøedmìt elektrochemie: disociace (roztoky elektrolytù, taveniny solí) vodivost jevy na rozhraní s/l (elektrolýza, èlánky)


Technické sekundární články - AKUMULÁTOR

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Vyučující po spuštění prezentace může provádět výklad a zároveň vytvářet zápis. Výklad je doprovázen cvičeními k osvojení probírané tématiky.

Základní stavební částice

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

Potenciometrie. Obr.1 Schema základního uspořádání elektrochemické cely pro potenciometrická měření

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 08

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Chemické názvosloví anorganických sloučenin 1

Jak funguje baterie?

Alkalické kovy. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín

Téma č obor Obráběcí práce, Zámečnické práce a údržba/strojírenská technologie. Neželezné kovy

H - -I (hydridy kovů) vlastnosti: plyn - nekov 14x lehčí než vzduch bez barvy, chuti, zápachu se vzduchem tvoří výbušnou směs redukční činidlo

PRVKY 17. (VII. A) SKUPINY

Modul 02 - Přírodovědné předměty

Název školy: Číslo a název sady: klíčové aktivity: VY_32_INOVACE_131_Elektrochemická řada napětí kovů_pwp

Elektrický proud v elektrolytech

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_13_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Ústřední komise Chemické olympiády. 48. ročník 2011/2012. ŠKOLNÍ KOLO kategorie D ŘEŠENÍ SOUTĚŽNÍCH ÚLOH

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

Analytické třídy kationtů

Příklad Sestavte rovnice následujících dějů: reakce hydroxidu sodného s kyselinou tetrahydrogendifosforečnou 4NaOH + H 4 P 2 O 7 Na 4 P 2 O 7

1H 1s. 8O 1s 2s 2p H O H

Kovové povlaky. Kovové povlaky. Z hlediska funkce. V el. vodivém prostředí. velmi ušlechtilé méně ušlechtile (vzhledem k železu) tloušťka pórovitost

9. ročník Galvanický článek

ANODA KATODA elektrolyt:

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

= vědní disciplína zabývající se ději a rovnováhami v soustavách, ve kterých se vyskytují elektricky nabité částice

Gymnázium Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace Mgr. Monika ŠLÉGLOVÁ VY_32_INOVACE_06B_05_Vlastnosti kovů, hliník_test ANOTACE

Analytická chemie předběžné zkoušky

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: Chemie. Třída: tercie. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Žák: Průřezová témata

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Ing. Alena Musilová ŠVP cukrář-cukrovinkář; ZPV chemie, 1. ročník ŠVP kuchař-číšník;zpv chemie, 1.

ELEKTROCHEMIE. Danielův článek e

Přechodné prvky, jejich vlastnosti a sloučeniny

Stručná historie skládky Pozďátky. Šíření kontaminace podzemních vod v okolí skládky Pozďátky u Třebíče. Složení uloženého odpadu

ANODA KATODA elektrolyt:

Chemické zdroje elektrické energie

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, první ročník, zdrojová soustava vozidla

RNDr. Daniela Kravecová, PhD. Premonštrátske gymnázium, Kováčska 28, Košice

Biogeochemické cykly vybraných chemických prvků

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace. Digitální učební materiály

GALAVANICKÝ ČLÁNEK. V běžné životě používáme název baterie. Odborné pojmenování pro baterii je galvanický článek.

Elektrochemické akumulátory. přehled

Ústřední komise Chemické olympiády. 53. ročník 2016/2017. KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA kategorie C. ZADÁNÍ: 60 BODŮ časová náročnost: 120 minut


Baterie minulost, současnost a perspektivy

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_4_Elektrický proud v kapalinách a plynech

Součástí cvičení je krátký test.

Úpravy chemických rovnic

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

ZLÍNSKÝ KRAJ. Odvětví / Vzdělávací oblast -- dle RVP.cz -- Vzdělávací obor -- Obchodní akademie / Informační technologie --

Ch - Stavba atomu, chemická vazba

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_15_Ch_ACH

Elektrochemické Detektory, spol. s r.o. Ohrazenice 226 CZ Turnov


2.06 Kovy. Projekt Trojlístek

Číslo: Anotace: Prosinec Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Polovodiče typu N a P

Základy analýzy potravin Přednáška 1

Vypracoval: Ing. Mojmír Janů v Novém Jičíně dne Zak.čís.: 1226/05/12

4. CHEMICKÉ ROVNICE. A. Vyčíslování chemických rovnic

Redoxní reakce - rozdělení

Zpráva o provozu spalovny environmentální profil za rok 2003

Hybridní pohony. Měniče a nosiče energie. Doc. Ing. Pavel Mindl, CSc. ČVUT FEL Praha

Modul 02 - Přírodovědné předměty

Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 07

1. Akumulátory NiFe a NiCd

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti

podíl permeability daného materiálu a permeability vakua (4π10-7 )

UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ. katedra fyziky F Y Z I K A I I

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 29. květen Název zpracovaného celku: REDOXNÍ REAKCE REDOXNÍ REAKCE

HYDROXIDY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Autorem materiálu je Ing. Dagmar Berková, Waldorfská škola Příbram, Hornická 327, Příbram, okres Příbram Inovace školy Příbram, EUpenizeskolam.

ATOMOVÁ HMOTNOSTNÍ JEDNOTKA

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace. Digitální učební materiály

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti. Číslo přílohy:vy_52_inovace_ch8.

ZEMĚDĚLSKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Galvanické články TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Transkript:

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í CZ.1.07/2.2.00/15.0324 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Galvanické články I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í Doc. RNDr. Zdeněk Šindelář, CSc. Doc. RNDr. Marta Klečková, CSc. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Galvanický článek - Danielův pro obecnou reakci: aa + bb... ss + tt.. platí: v našem případě: Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu pro jednotkové aktivity vychází výsledné napětí pro nezatížený článek: při E 0 (Zn 2+ ) = -0,76 [V] E 0 (Cu 2+ ) = 0,34 [V] E = 0,34 - (-0,76) = 1,1 [V]

Standardní redoxní potenciály vybraných kovů Redoxní pár [V] Redoxní pár [V] Li + /Li (s) -3,04 Co 2+ /Co (s) -0,28 K + /K (s) -2,92 Ni 2+ /Ni (s) -0,25 Na + /Na (s) -2,71 Sn 2+ /Sn (s) -0,14 Ca 2+ /Ca (s) -2,50 Pb 2+ /Pb (s) -0,13 Al 3+ /Al (s) -1,66 2 H + /H 2 (g) +0,00 Mn 2+ /Mn (s) -1,18 Sn 4+ /Sn 2+ +0,15 Zn 2+ /Zn (s) -0,76 Cu 2+ /Cu (s) +0,34 Cr 3+ /Cr (s) -0,74 Ag + /Ag (s) +0,80 Fe 2+ /Fe (s) -0,44 Pt + /Pt (s) +1,19 Cd 2+ /Cd (s) -0,40 Cl 2 /2 Cl - (g) +1,36 Tl + /Tl (s) -0,34 Au + /Au (s) +1,50

propojíme-li elektrody Danielova článku vodičem přes zátěž (např. žárovku) obvodem poteče elektrický proud, který bude konat práci kde z F E sv W el - počet vyměňovaných elektronů - Faradayova konstanta - svorkové napětí na článku - elektrická práce Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu chemická reakce jako zdroj elektrického proudu

Danielův galvanický článek - připojený k vnějšímu elektrickému zdroji s opačnou polaritou - dojde k rychlému vybití článku a zatížení vnějšího zdroje - uvolnění značného množství tepla, které může články mechanicky poškodit - uzavřené konstrukce mohou explodovat - v praxi např. špatně připojená nabíječka, špatná polarita článků při řazení do baterií.

Danielův galvanický článek - připojený k vnějšímu elektrickému zdroji se stejnou polaritou, s napětím menším, než má galvanický článek - výsledný proud je určen rozdílem napětí obou zdrojů a směr je stejný jako v případě připojení zátěže - vpřípadě, že bude k článku přiložen vnější zdroj o stejném napětí, jaké je na galvanickém článku, celkový proud bude I = 0

Danielův galvanický článek připojen ke zdroji stejné polarity větší, než napětí galvanického článku - vnucené napětí obrátí směr proudu - procesy na elektrodách probíhají opačným směrem: Zn 2+ + 2e - Zn Cu Cu 2+ + 2e - Cu + Zn 2+ Zn + Cu 2+ z hlediska chemického se jedná o pochod, který vede k obnovení výchozího stavu článku, tj. technicky proces nabíjení zařízení v tomto případě funguje jako elektrolyzér (elektrochemický článek)

suchý článek (Leclancheův ) Primární články napětí článku E = 1,5 V kladná elektroda: 2 MnO 2 + 2 H 2 O + 2e - 2 MnO(OH) + 2 OH - záporná elektroda: Zn Zn 2+ + 2e - a dále Zn 2+ + 2 NH 4 Cl + 2 OH - ZnCl 2 + 2 H 2 O + 2NH 3 celkový děj: Zn+ 2 MnO 2 + 2 NH 4 Cl ZnCl 2 + Mn 2 O 3 + 2 NH 3 + H 2 O

Primární články alkalický manganový článek elektrolytem je roztok KOH kladná elektroda: 2 MnO 2 + H 2 O + 2e - Mn 2 O 3 + 2 OH - záporná elektroda: Zn + 2 OH - ZnO + H 2 O + 2e - celkový děj: Zn + 2 MnO 2 ZnO + Mn 2 O 3 napětí článku E = 1,5 V

rtuťový článek Hg-Zn Primární články napětí článku E = 1,5 V kladná elektroda: HgO + H 2 O + 2e - Hg + 2 OH - záporná elektroda: Zn + 2 OH - ZnO + H 2 O + 2e - celkový děj: Zn + HgO Hg + ZnO

olověný akumulátor napětí na článku je asi 2 V Sekundární články (akumulátory) elektrolytem je H 2 SO 4 o hustotě cca 1,285 kg/dm 3 kladná elektroda: Pb 4+ + 2e - Pb 2+ přesněji: PbO 2 + 4 H + + 2e - Pb 2+ + 2 H 2 O záporná elektroda: Pb Pb 2+ + 2e - celkový děj: vybíjení olověného akumulátoru nejlépe vystihuje rovnice: PbO 2 + Pb + 2 H 2 SO 4 2 PbSO 4 + 2 H 2 O

NiMH akumulátor napětí článku je pouze 1,2 V Sekundární články (akumulátory) elektrolytem je roztok KOH kladná elektroda: NiO(OH) + H 2 O + e - Ni(OH) 2 + OH - záporná elektroda: MH + OH - M + H 2 O + e - při vybíjení probíhá proces: NiO(OH) + MH M + Ni(OH) 2

Sekundární články (akumulátory) Ni-Cd akumulátor konstrukčně se tyto akumulátory podobají akumulátorům NiMH elektrolytem je hydroxid draselný napětí článku je asi 1,2 V kladná elektroda: 2 NiO(OH) + 2 H 2 O + 2e - 2 Ni(OH) 2 + 2 OH - záporná elektroda: Cd + 2 OH - Cd(OH) 2 + 2e - vybíjení popisuje celková rovnice: 2 NiO(OH) + Cd + 2H 2 O 2 Ni(OH) 2 + Cd(OH) 2

Li - ion akumulátory Sekundární články (akumulátory) napětí na jednom článku: cca 3,7 V kladná elektroda: Li 1-x CoO 2 + x Li + + x e - LiCoO 2 záporná elektroda: Li x C C + x Li + + x e - procesy nabíjení a vybíjení: Li 0,5 CoO 2 + Li 0,5 C 6 C 6 + LiCoO 2

Články na bázi Zn - vzduch (kyslík) napětí jednoho článku: cca 1,4 V teoreticky 1,65 V kladná elektroda: 1/2 O 2 + H 2 O + 2e 2OH záporná elektroda: Zn + 4OH Zn(OH) 4 2 + 2e celková reakce: 2 Zn + O 2 2 ZnO A - separátor (diafragma) B - zinkový prach anody a elektrolyt (KOH) C - kovový kontakt anody D - plastové izolační těsnění E - kovový kontakt katody F - kanálky pro přívod vzduchu G - katalyzátor katody a sběrač proudu H - vrstva rozvádějící vzduch I - polopropustná membrána

Palivový článek vodík - kyslík napětí na jednom článku se pohybuje obvykle (podle konstrukce a zátěže) kolem 1 V

voltaiccell10.swf program vhodný ke spuštění animace: SWF Opener

Konec Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í