యూనిట 3 ఎలక్ట్రోకిమికల్లరి (ఇంట్రెక్స్ ప్రశ్నలు-5)

జవాబు

లెడ్ స్టోరేజ్ బ్యాటరీ ఒక లెడ్ అనోడ్, లెడ్ ఆక్సైడ్ $\left({PbO_2}\right)$ గా పెట్టుబడిన లెడ్ గ్రిడ్ క్యాథోడ్, మరియు సౌరభపూరిత సౌలభ్యం $38 \%$ సిద్ధమైన సౌప్రాసియిక్ ఆక్సైడ్ $\left({H_2} {SO_4}\right)$ పారిశ్రామి రాస్తుగా ఉపయోగించబడుతుంది.

బ్యాటరీ ఉపయోగంలో ఉన్నప్పుడు, క్రింది సెల్ ప్రవర్తనలు జరుగుతాయి:

అనోడ్‌లో : $\quad{Pb}(s)+{SO}_4^{2-}(a q) \longrightarrow {PbSO}_4(s)+2 e^{-} \quad\quad\quad\quad\quad (i)$

క్యాథోడ్‌లో : ${PbO}_2(s)+{SO}_4^{2-}(a q)+4 {H}^{+}(a q)+2 e^{-} \longrightarrow {PbSO}_4(s)+2 {H}_2 {O}(l)\quad\quad\quad\quad\quad (ii)$

మొత్తం సెల్ ప్రవర్తన క్రింద ఇవ్వబడింది,

$\quad\quad\quad\quad\quad {Pb}(s)+{PbO}_2({~s})+2 {H}_2 {SO}_4(a q) \longrightarrow 2 {PbSO}_4(s)+2 {H}_2 {O}(l)$

బ్యాటరీని చార్జ్ చేయడం ద్వారా, వ్యతిరేక ప్రవర్తన జరుగుతుంది, అంటే, అన్ని ఇంటిపై పెట్టుబడిన ${PbSO}_4$ ను మళ్లీ లెడ్ గా మార్చబడుతుంది మరియు ${PbO}_2$ మరియు ${H}_2 {SO}_4$ మళ్లీ రీజినరేట్ అవుతాయి.

ప్రవర్తన (i) యొక్క వ్యతిరేకం ప్రతిషేధన అని పిలవబడుతుంది మరియు క్యాథోడ్‌లో జరుగుతుంది. ప్రవర్తన (ii) యొక్క వ్యతిరేకం ఒక్సిడేషన్ అని పిలవబడుతుంది మరియు అనోడ్‌లో జరుగుతుంది.

జవాబు

మెథేన్ మరియు మెటానాల్ ఫ్యూయల్ సెల్ల్లులో ఉపయోగించగలవు.

జవాబు

లోహాన్ని ఉంచే ఉపరితలంలో ఉన్న నీరు (ప్రముఖంగా కురుగు ఋతువులో) బాది ఆక్సైడ్స్ గా ఉన్న గ్రహాల యొక్క ${CO}_2, {SO}_2$ వంటి ఆక్సైడ్స్ ను అణచివేసి ఆమోస్స్ గా మార్చుతుంది ఇది ${H}^{+}$ యాయన్లను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది.

$$ {H}_2 {O}+{CO}_2 \longrightarrow {H}_2 {CO}_3 \rightleftharpoons 2 {H}^{+}+{CO}_3^{2-} $$

${H}^{+}$ యాయన్ల ఉన్నందున, లోహం కొన్ని స్థలాలలో ఇల్లులను కోల్పోవడం ప్రారంభిస్తుంది ఫెరోస్ యాయన్లను సృష్టించడం వల్ల, అంటే, దాని ఒక్సిడేషన్ జరుగుతుంది. కాబట్టి, ఈ స్థలం అనోడ్ గా పని చేస్తుంది. ఇల్లులు వల్ల విడుదల అయిన ఇల్లులు మేటల్ ద్వారా ఇన్నింగ్ చేయబడతాయి మరియు ఇంకా ఇన్నింగ్ స్థలంలో ${H}^{+}$ యాయన్లు మరియు అణచివేయబడిన ఆక్సిజన్ ఈ ఇల్లులను తీసుకుని ప్రతిషేధన ప్రవర్తన జరుగుతుంది. కాబట్టి, ఈ స్థలం క్యాథోడ్ గా పని చేస్తుంది:

$ \text{\hspace{0.5mm}At anode :} \quad\hspace{1.5mm}{Fe}(s) \longrightarrow {Fe}^{2+}(a q)+2 e^{-} $

$ \text{At cathode :} \quad {O}_2(g)+4 {H}^{+}(a q)+4 e^{-} \longrightarrow 2 {H}_2 {O}(l) $

మొత్తం ప్రవర్తన : $\quad 2 {Fe}(s)+{O}_2(g)+4 {H}^{+}(a q) \longrightarrow 2 {Fe}^{2+}(a q)+2 {H}_2 {O}(l)$

కాబట్టి, ఉపరితలంపై ఎలక్ట్రోకిమికల్ సెల్ సెటప్ ఏర్పడుతుంది. ఫెరోస్ యాయన్లు వాతావరణ ఆక్సిజన్ ద్వారా ఫెర్రోస్ యాయన్లకు ఒక్సిడేషన్ చేయబడతాయి ఇవి నీరు మూలకాలతో కలిసి హైడ్రేట్ ఫెర్రోస్ ఆక్సైడ్, ${Fe}_2 {O}_3 .x {H}_2 {O}$, గా మారుతాయి, ఇది రస్ట్.