Номер 1, страница 324 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 68. Химические источники тока. Электролиз. Глава 6. Теоретическое описание химических реакций - номер 1, страница 324.

Условие.

1. Назовите основные типы химических источников тока. Чем они отличаются друг от друга?

Решение.

Решение 2.

Химический источник тока (ХИТ) — это устройство, в котором внутренняя энергия, выделяющаяся при протекании окислительно-восстановительной химической реакции, напрямую преобразуется в электрическую энергию.

Основные типы химических источников тока классифицируют по возможности их перезарядки (обратимости электрохимического процесса). Выделяют три основных типа:

• Первичные источники тока (гальванические элементы).
• Вторичные источники тока (аккумуляторы).
• Третичные источники тока (топливные элементы).

Главное различие между этими типами заключается в обратимости протекающих в них реакций и способе возобновления их работоспособности.

Первичные источники тока (гальванические элементы)

Это одноразовые источники тока. Их также называют "батарейками". В них протекает необратимая химическая реакция. Когда один из реагентов, участвующих в реакции, полностью расходуется, источник тока перестает вырабатывать электричество. Восстановить его работоспособность путем зарядки невозможно, и его необходимо утилизировать.
Примеры: солевые (цинк-марганцевые), щелочные (алкалиновые), ртутно-цинковые, литиевые батарейки.
Применение: устройства с низким энергопотреблением или редким использованием, где замена элемента проще, чем его зарядка (например, пульты ДУ, настенные часы, игрушки, фонари).

Вторичные источники тока (аккумуляторы)

Это многоразовые, перезаряжаемые источники тока. Электрохимические процессы в них обратимы.
• При разряде аккумулятор работает как гальванический элемент, преобразуя химическую энергию в электрическую.
• При заряде через него пропускают ток от внешнего источника в обратном направлении. Это запускает обратную химическую реакцию, которая восстанавливает исходное состояние реагентов. Таким образом, аккумулятор может проходить множество циклов "заряд-разряд".
Примеры: свинцово-кислотные (в автомобилях), никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидридные (Ni-MH), литий-ионные (Li-ion).
Применение: устройства, требующие регулярного и интенсивного использования (смартфоны, ноутбуки, электроинструменты, электромобили).

Третичные источники тока (топливные элементы)

Эти устройства генерируют электроэнергию непрерывно, пока к ним извне подаются реагенты — топливо (например, водород) и окислитель (обычно кислород из воздуха). В отличие от первичных и вторичных источников, реагенты в них не хранятся внутри корпуса в ограниченном количестве. Сами электроды и электролит в процессе работы не расходуются, а выступают в роли катализатора и среды для реакции. Поэтому их не "перезаряжают", а "заправляют" топливом.
Примеры: водородно-кислородные топливные элементы.
Применение: области, где требуется длительная автономная работа (космические аппараты, подводные лодки, удаленные электростанции), а также перспективное направление для экологически чистого транспорта.

Ответ: Основными типами химических источников тока являются первичные (одноразовые гальванические элементы или батарейки), вторичные (перезаряжаемые аккумуляторы) и третичные (топливные элементы). Они отличаются друг от друга главным образом по принципу действия и обратимости химических реакций:
1. Первичные — необратимая реакция, одноразовое использование.
2. Вторичные — обратимая реакция, допускают многократную перезарядку.
3. Третичные — работают непрерывно за счет постоянной подачи реагентов (топлива и окислителя) извне, их "заправляют", а не "заряжают".