Bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện
Pin và acquy
Tổ 4
Pin
A. Pin Vôn-ta a.
Nguồn điện hóa học được chế tạo đầu tiên, sinh ra dòng điện duy trì khá lâu là pin Volta (năm 1795).
Alessandro Volta
Pin
A. Pin Vôn-ta
a.Pin Vôn ta là nguồn điện hóa học đầu tiên sinh ra dòng điện và duy trì khá lâu.Pin Vôn ta gồm một cực bằng kẽm (Zn) Và một cực bằng đồng (Cu)nhúng trong dung dịch axit sunfuric (H2SO4) loãng.
b. Sự tạo thành suất điện động
- Hiệu điện thế điện hóa giữa thanh kẽm và dung dịch:
U1 = -0,74V
- Hiệu điện thế điện hóa giữa thanh đồng và dung dịch:
U1 = 0,34V
- Giữa hai cực của pin Volta có hiệu điện thế xác định:
U = U2 – U1  1,1V
Zn
Cu
Dung dịch H2SO4
Pin
A. Pin Vôn-ta
c. Cơ chế hoạt động
- Do tác dụng hóa học, các ion kẽm Zn2+ từ thanh kẽm đi vào dung dịch H2SO4 làm cho lớp dung dịch tiếp giáp với thanh kẽm tích điện dương. Thanh kẽm thừa electron nên tích điện âm. Vì thế giữa thanh kẽm và dung dịch có một điện trường hướng từ dung dịch đến thanh kẽm. Điện trường này ngăn cản sự dịch chuyển tiếp theo của các ion Zn2+ từ thanh kẽm vào dung dịch, đồng thời tăng cường sự dịch chuyển ngược lại của các ion Zn2+ từ dung dịch vào thanh kẽm
Pin Volta
B. Pin khô Leclanchée
Loại pin này được sử dụng phổ biến hiện nay.
Cấu tạo:
_Cực dương: thỏi than được bọc mangan đioxit (MnO2) và graphit.
_Cực âm: lớp vỏ kẽm (Zn)
_Dung dịch điện phân: dung dịch muối amôni clorua NH4Cl.
_Suất điện động : khoảng 1,5 V
Pin
Pin
B. Pin Lơ – clan – sê
* Hoạt động chung của các pin điện hóa: Do tác dụng hóa học, các cực của pin điện hóa được tích điện khác nhau và giữa chúng có một hiệu điện thế bằng giá trị của suất điện động của pin. Khi đó năng lượng hóa học chuyển thành điện năng dự trữ trong nguồn điện.
Acquy
Cấu tạo: gồm bản cực dương bằng chìđiôxit (PbO2) và bản cực âm bằng chì (Pb)cả hai được nhúng vào dung dịch axitsunfuric loãng.
Khi cho acquy phát điện, sau một thời gian hai bản cực trở thành giống nhau đều có một lớp chì sunfat PbSO4 phủ ở bên ngoài và khi đó dòng điện sẽ tắt. Muốn cho acquy phát điện được ta phải nạp điện để cho lớp chì sunfat ở hai bản cực mất dần và cuối cùng hai cực trở thành PbO2 và Pb.
Acquy là nguồn điện hóa học hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch: nó tích trữ năng lượng và giải phóng năng lượng này khi phát điện.


Acquy
Cấu tạo acquy chì
Quá trình phóng điện của acquy chì
Nối 2 cực của acqui với mạch ngoài
• Cực (+): PbO2 + H2 = PbO + H2O
• Cưc (-): 2Pb + O2 = 2PbO
Acqui hoạt động đến lúc 2 cực giống nhau (PbO) => Acqui hết điện.
Cho dòng điện một chiều đi vào dd H2SO4 điện phân H2 + O2
• PbO + H2  Pb + H2O trở thành cực (-)
• PbO + O2  PbO2 trở thành cực (+)
Khi 2 cực trở thành Pb và PbO2: Giữa 2 cực có một hiệu điện thế.
=> Acqui đã trở thành nguồn điện
Quá trình nạp điện cho acqui chì