نسخة الفيديو النصية
ما المعادلة الكلية لتفاعل الأكسدة والاختزال التلقائي الذي يحدث عند تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية؟ أ: يتفاعل Pb الصلب مع أربعة PbSO4 المائي زائد اثنين H2O السائل لإنتاج اثنين PbSO4 الصلب زائد PbO2 الصلب زائد اثنين H2SO4 المائي. ب: يتفاعل Pb الصلب مع PbO2 الصلب زائد اثنين H2SO4 المائي لإنتاج اثنين PbSO4 الصلب زائد اثنين H2O السائل. ج: يتفاعل PbO2 الصلب مع اثنين PbSO4 المائي زائد اثنين H2 لإنتاج اثنين PbSO4 الصلب زائد Pb الصلب زائد اثنين H2O السائل. د: يتفاعل اثنان PbSO4 الصلب مع اثنين H2O السائل لإنتاج اثنين PbO الصلب زائد اثنين H2SO4 المائي. هـ: يتفاعل اثنان PbSO4 الصلب مع اثنين H2O السائل لإنتاج Pb الصلب زائد PbO2 الصلب زائد اثنين H2SO4 المائي.
تعد بطارية الرصاص الحمضية مثالًا على الخلية الجلفانية الثانوية. جميع الخلايا الجلفانية الثانوية قابلة للتفريغ وإعادة الشحن في مرحلتين مختلفتين. إذا كانت الخلية تعمل باعتبارها خلية جلفانية، يحدث التفريغ. وإذا كانت تعمل باعتبارها خلية إلكتروليتية، تحدث إعادة الشحن. يمكننا فهم كيمياء الخلايا الكهروكيميائية من خلال دراسة المعادلات النصفية التي تحدث عند كل قطب.
للإجابة عن سؤالنا، سنركز على التفاعلات التي تحدث أثناء مرحلة تفريغ بطارية الرصاص الحمضية فقط. عند المصعد، تحدث أكسدة أثناء التفريغ، ويمكن تمثيلها بالمعادلة الآتية. يتفاعل Pb الصلب مع H2SO4 المائي لإنتاج PbSO4 الصلب زائد اثنين H+ المائي زائد اثنين e−. عند المهبط، يحدث اختزال لثاني أكسيد الرصاص الرباعي أثناء التفريغ. يتفاعل PbO2 الصلب مع H2SO4 المائي زائد اثنين H+ المائي زائد اثنين e− لإنتاج PbSO4 الصلب زائد اثنين H2O السائل.
يمكننا الآن دمج هاتين المعادلتين النصفيتين لتمثيل المعادلة الكلية لخلية بطارية الرصاص الحمضية التي تعمل باعتبارها خلية جلفانية أثناء التفريغ. يتفاعل Pb الصلب مع PbO2 الصلب زائد اثنين H2SO4 المائي لإنتاج اثنين PbSO4 الصلب زائد اثنين H2O السائل. كما نرى، الخيار الوحيد الذي يمثل هذه المعادلة الكلية هو الخيار ب.
إذن، الخيار ب هو الإجابة الصحيحة. يتفاعل Pb الصلب مع PbO2 الصلب زائد اثنين H2SO4 المائي لإنتاج اثنين PbSO4 الصلب زائد اثنين H2O السائل.
