Kemisk reaktion i batteri

Har du prøvet at google:  batteri+kemisk+reaktion

Så finder du bl.a. denne: http://batteriforeningen.se/om-batterier/elektrokemi/

Jeg forstår ikke svensk :)

Så må du da håbe, at du ikke støder ind i en svensk ( eller måske norsk ) lærebog i dit evt. senere studieforløb.

Der er mange foskellige konstruktioner. En af de simpleste er Danielelementet. (Et element har 1 celle, mens et batteri har flere celler. I dagligt brug omtales et element ofte som et batteri.)

I Danielelementet er der en kobberelektrode, der er nedsænket i en opløsning af kobbersulfat og en zinkplade nedsænket i en opløsning af zinksulfat. De to opløsninger er anbragt på hver sin side af en halvgennemtrængelig plade eller anden form for konstruktion, der kan holde metalionerne adskilt, mens sulfationerne kan passere.

Ved kobberpladen vil der være en kemisk ballance mellem det metalliske kobber og positive kobberioner og elektroner:

Cu ⇔Cu²⁺ + 2 e^-.

Ved zinkpladen er der en tilsvarende kemisk ballance:

Zn ⇔Zn²⁺ + 2 e^-.

De to kemiske ballancer har forskellig ligevægt. Den første har tendens til at gå mod venstre, mens den anden har tendens til at gå mod højre. De to metaller har ikke samme elektronegativitet. Da de to opløsninger er forbundet med hinanden gennem den halvgennemtrængelige konstruktion, vil de have samme elektriske spændingsniveau. Metallerne vil have andre spændinger på grund af de to kemiske ballancer. Da de er forskudt forskelligt, får de to metalelektroder forskellige spændinger.

Andre elementtyper benytter andre kemikalier, hvorfor processerne er anderledes. men grundprincippet er det samme.

Mange tak. Så metallerne afgiver elektronerne til sulfatopløsningerne? Denne spændingsforskel, gør den, at elektronerne i ledermetallet vandrer? Idet reaktionen med kobber har størst tendens til at gå mod venstre, må elektronerne i ledermetallet vel vandre den vej?

Når zinken går i opløsning, afgiver den elektroner til metallet. Zinkionen går i opløsning mens elektronerne bliver i det resterende metal. Derved kommer der overskud af positive ioner i opløsningen. Det tiltrækker de negative sulfationer, der strømmer over fra den anden opløsning, der så får overskud af positive kobberioner. De sætter sig på kobberpladen og modtager her elektroner. Dervedbliver zinkplade egativ og kobberpladen positiv.

Hvis man ikke har den halvgennemtrængelige væg mellem opløsningerne, vil kobberionerne kunne komme over til zinkpladen, hvor de vil modtage elektroner og sætte sig fast, så de ikke bidrager til strømmen gennem elementet.