Záložné zdroje

6. ročník | 2017/2018 | 3. kolo | Vzdušná doprava
Kategória B | Autor | Tomáš Červeň a Martin Orságh

Maximálny počet bodov: 10


Pre správne fungovanie lietadiel zohrávajú dôležitú úlohu aj batérie. Boeing využíva lítiové batérie s katódou z LiCoO2 a grafitovou anódou. Napíš polreakcie prebiehajúce na katóde a anóde, článku tohto typu a celkovú reakciu ktorá prebieha pri vybíjaní galvanického článku. Z poskytnutých údajov vypočítaj elektrické napätie poskytované jedným článkom. Celá batéria v Boeingu poskytuje napätie približne 32V, koľko takýchto článkov musí byť zapojených v sérií?

Napätie v galvanickom článku za neštandardných podmienok (zmena teploty, koncentrácie...) vystihuje nernstova rovnica. Q v nej značí niečo, ako keď si zapíšeme rovnovážnu konštantu reakcie a za koncentrácie reaktantov dosadzujeme hodnoty v našom systéme. Ak si takto zapíšeme napríklad článok v ktorom prebieha redukcia meďnatého iónu na meď oproti vodíkovej elektróde, vidíme, že elektródové napätie je závislé od koncentrácie meďnatého katiónu (meď ako všetky tuhé látky majú koncentráciu (aktivitu) jednotkovú = 1) a teda sa aj v priebehu funkcie článku bude meniť v súlade so spotrebou meďnatých katiónov.

Na lítiovej batérií je zaujímavé, že jej napätie nie je závislé od koncentrácie Li+ iónov a jeho zmena v priebehu funkcie článku je naozaj minimálna. Vysvetli a matematicko-chemicky zdôvodni tento jav.

Nernstova rovnica: \(E = E^0 - {RT \over zF } ln(Q)\)  

Elektródové  redukčné potenciály:

Grafit-lítny katión: E=-2,84V

LiCoO2 elektróda: 1,1V


Diskusia

lock

Odosielanie riešení

Máš vyriešenú úlohu? Zaregistruj sa alebo prihlás sa do svojho konta pre odoslanie riešenia úlohy.