Ist der Grund, warum einer normalen Batterie der "Saft" ausgegangen ist, dass sie zwischen ihren beiden Polen ein elektrostatisches Gleichgewicht erreicht hat?

Question

Ist der Grund, warum einer normalen Batterie der "Saft" ausgegangen ist, dass sie zwischen ihren beiden Polen ein elektrostatisches Gleichgewicht erreicht hat?

Markoul11

Wenn wir eine normale Batterie an einen Lastkreis anschließen, wird ihre gespeicherte elektrische potentielle Energie an ihren beiden Anschlüssen (+) & (-) durch die an der Last geleistete Arbeit verbraucht und schließlich wird die Batterie "trocken entleert" und es gibt Nullspannung gemessen über seine + und - Minusklemmen. In diesem Stadium sagen wir, dass die Batterie leer ist.

Ich frage, was genau der physikalische Prozess ist, der dieses Ergebnis verursacht hat, vorausgesetzt, es gibt keinen Leckstrom zwischen den beiden Anschlüssen der Batterie.

Was passiert mit den gespeicherten Ladungen in der Batterie? Erreichen die beiden Pole der Batterie ein elektrostatisches Gleichgewicht und damit eine Nullspannung an ihnen?

Bedeutet dies, dass ich, wenn ich den (+) Anschluss einer leeren 9-V-Batterie und den (-) Anschluss einer anderen leeren 3-V-Batterie verwende, möglicherweise eine Potenzialdifferenz von 6 V erzeugt und sie an einen Stromkreis angeschlossen habe, in dem wieder elektrischer Strom fließt? Schaltkreis? Auch wenn beide Akkus leer waren?

DKNguyen

Nicht elektrostatisch. Das sind Kondensatoren. Es ist eher so, dass die Reaktanten sowohl auf der Anoden- als auch auf der Kathodenseite der Batterie verbraucht werden.

Solomon Langsam

FYI: Die meisten praktischen Batterien gelten als "trocken entleert", lange bevor die Klemmenspannung Null erreicht. Einweg-Alkali-Mangan-Batterien (auch bekannt als „alkalisch“) haben die unangenehme Angewohnheit, dass ätzende Chemikalien austreten, wenn sie zu tief entladen werden. Und wenn die meisten wiederaufladbaren Batterien zu tief entladen werden, kann ihre Fähigkeit, die Ladung zu halten, dauerhaft beeinträchtigt werden.

Antworten (1)

Ist der Grund, warum einer normalen Batterie der "Saft" ausgegangen ist, dass sie zwischen ihren beiden Polen ein elektrostatisches Gleichgewicht erreicht hat?

Nicht elektrostatisch. Das sind Kondensatoren. Es ist eher so, dass die Reaktanten sowohl auf der Anoden- als auch auf der Kathodenseite der Batterie verbraucht werden.
FYI: Die meisten praktischen Batterien gelten als "trocken entleert", lange bevor die Klemmenspannung Null erreicht. Einweg-Alkali-Mangan-Batterien (auch bekannt als „alkalisch“) haben die unangenehme Angewohnheit, dass ätzende Chemikalien austreten, wenn sie zu tief entladen werden. Und wenn die meisten wiederaufladbaren Batterien zu tief entladen werden, kann ihre Fähigkeit, die Ladung zu halten, dauerhaft beeinträchtigt werden.

Gert · Answer 1

Die Bewegung der Ladungen, also des Stroms , bei geschlossenem Stromkreis beruht auf elektrochemischen Reaktionen, die an Anode und Kathode stattfinden.

Sehr vereinfacht ausgedrückt ist die erste Reaktion eine Oxidationsreaktion, die z. B. an der Kathode stattfindet:

\begin{matrix} (2) & A \to A^{+} + e^{-} \end{matrix}

$\text{A} \to \text{A}^+ + e^-\tag{2}$

Zweitens findet an der Anode eine Reduktionsreaktion statt:

\begin{matrix} (3) & B + e^{-} \to B^{-} \end{matrix}

$\text{B} + e^- \to \text{B}^-\tag{3}$

Die Gesamtreaktion ist also:

A + B \to AB

$\text{A}+\text{B}\to \text{AB}$

Einem Akku ist, wie Sie sagen, „der Saft ausgegangen“, wann $\text{A}$ Und $\text{B}$ ausreichend erschöpft (abreagiert) Es gibt dann nichts mehr zu oxidieren oder zu reduzieren und es kann kein Strom erzeugt werden.

Einer der häufigsten Zelltypen ist die Mangan/Zink- Zelle. Darin wird Zinkmetall zu oxidiert $\text{Zn}^{2+}$ und Mangandioxid ( $\text{MnO}_2$ ) wird reduziert auf $\text{Mn}$ $\text{ III}$ .

Beachten Sie auch, dass eine Batterie normalerweise aus einer oder mehreren identischen Zellen besteht, die in Reihe oder parallel angeordnet sind. Uns interessieren hier die Zellen.

In einer anspruchsvolleren Interpretation die Reaktion:

A + B \leftrightarrow AB

$\text{A}+\text{B} \leftrightarrow \text{AB}$ wird als Gleichgewichtsreaktion betrachtet, die bestimmt wird durch:

\begin{matrix} (1) & K = \frac{A_{A} A_{B}}{A_{A B}} \end{matrix}

$K=\frac{a_A a_B}{a_{AB}}\tag{1}$

bei dem die $a$ sind die chemischen Aktivitäten der Reaktanten (wie Konzentrationen) und $K$ die Gleichgewichtskonstante.

Wenn die Batterie neu (oder vollständig aufgeladen) ist, sind die Reaktanten weit vom Gleichgewicht entfernt. Beim Schließen des Kreislaufs laufen dann die Oxidations- und Reduktionsreaktionen bis zum Zustand ab $(1)$ erfüllt ist.

Im Falle einer wiederaufladbaren Zelle oder Batterie wird während des Wiederaufladens ein Strom durch die Zellen/Batterie geleitet, der verursacht $(2)$ Und $(3)$ von rechts nach links vorgehen. Die ursprünglichen Konzentrationen von $\text{A}$ Und $\text{B}$ werden somit wiederhergestellt.

@AlmostClueless Ich habe Ihre Änderungen akzeptiert, aber bitte beachten Sie, dass oxidise auf Englisch "oxidise" geschrieben wird, nicht oxidize. Das ist amerikanisch.
Okay, das wusste ich nicht, vertraute einfach meiner Rechtschreibprüfung. Ich wollte nur den Links-Rechts-Pfeil bearbeiten. Danke trotzdem für diesen Hinweis! :)

Ist der Grund, warum einer normalen Batterie der "Saft" ausgegangen ist, dass sie zwischen ihren beiden Polen ein elektrostatisches Gleichgewicht erreicht hat?

Markoul11

DKNguyen

Solomon Langsam

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Gert

Gert

Fast ahnungslos

Gert

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