Batterien bestehen aus zwei Halbzellenreaktionen, die durch eine Salzbrücke verbunden und in einer Elektrolytlösung gelagert sind. Eine übliche Batterie ist die Blei-Säure-Batterie, die Ihr Auto mit Strom versorgt. Die zwei Halbzellen, die in diesen Batterien arbeiten, sind die Blei-und die Wasserstoff-Halbzellen. Eine Elektrode besteht aus Bleidioxid, und wenn das Blei in Lösung geht, fließen die Elektronen von dieser Elektrode zur anderen Elektrode, wo die Bleidioxidmoleküle die Elektronen aufnehmen und sich in Sauerstoffgas umwandeln. Beide Elektroden befinden sich in einer Elektrolytlösung, die den elektrischen Fluss zwischen den Elektroden unterstützen kann. Die Anforderungen an einen Elektrolyten sollen in Lösung hoch dissoziativ sein und als Ladungsträger dienen können. In der Blei-Säure-Batterie sind Schwefelsäure und Wasser der Elektrolyt. Es liefert auch die für die Freisetzung von Sauerstoffmolekülen in Lösung erforderlichen Sulfationen.
Füllen Sie ein Becherglas zur Hälfte mit Wasser. Für eine Elektrolytlösung ist destilliertes Wasser die beste Wahl. Dies minimiert die möglichen Verunreinigungen in der Lösung. Einige Verunreinigungen können eine Reaktion mit den Elektrolytionen verursachen. Wenn Sie beispielsweise eine NaCl-Lösung mischen und das Wasser einen geringen Bleigehalt aufweist, tritt ein Niederschlag aus der Lösung aus. Die Entfernung einiger Ionen aus der Lösung verändert die Stärke der Lösung.
Wählen Sie einen Elektrolyten, der die Anwendung am besten unterstützt. Für Batterien sollten Sie einen Elektrolyten auswählen, der ein Element enthält, das in einer oder beiden Halbzellen verwendet wird. Wenn zum Beispiel eine der Halbzellenreaktionen Kupfer ist, ist CuCO3 oder CuCl2 eine gute Wahl für einen Elektrolyten. Beide unterstützen die Halbzelle, indem sie sicherstellen, dass Cu2 + -Ionen in Lösung sind. Sie sollten eine starke Säure, eine starke Base oder das Salz von einem von diesen wählen. Der hohe Dissoziationswert dieser Verbindungen erhöht die Fähigkeit der Elektrolytlösung, Ladung zu transportieren.
Messen Sie genügend starke Säure, starke Base oder Salz, um eine Elektrolytlösung mit ausreichender Stärke zu erzeugen, um die Anforderungen der elektrochemischen Zelle zu erfüllen. Wenn die Konzentration des Elektrolyten zu niedrig ist, kann dies den Betrieb der elektrochemischen Zelle beeinträchtigen. Die Elektrolytkonzentration sollte im Bereich von 1 M liegen. Starke Säuren, Basen und Salze wirken daher aufgrund des höheren Dissoziationsgrades besser als schwache Säuren und Basen.
Geben Sie die abgemessene Elektrolytmenge in das Wasser im Becherglas. Umrühren, um ein vollständiges Mischen zu gewährleisten.