الفرق بين المراجعتين لصفحة: «بطارية الرصاص»

من موسوعة العلوم العربية
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
ط (١ مراجعة: كيمياء)
 
ط (مراجعة واحدة)
 
(مراجعة متوسطة واحدة بواسطة نفس المستخدم غير معروضة)
سطر 11: سطر 11:
[[ملف:Schema eines Bleiakkus 2009-02-09.svg|thumb|300px|توضيح طريقة عمل بطارية الرصاص : القطب الموجب من أكسيد الرصاص ، والقطب السالب لوح من الرصاص]]
[[ملف:Schema eines Bleiakkus 2009-02-09.svg|thumb|300px|توضيح طريقة عمل بطارية الرصاص : القطب الموجب من أكسيد الرصاص ، والقطب السالب لوح من الرصاص]]


تبلغ كثافة الطاقة في بطارية الرصاص 11و0 [[مليون]] [[جول]]/ [[كيلوجرام]] ، في حين أن البطاريات الحديثة مثل بطارية النيكل- هيدريد المعدنية NiMH تحوي اربعة أضعاف تلك الكثافة .  
تبلغ كثافة الطاقة في بطارية الرصاص 11و0 [[مليون]] [[جول]]/ [[كيلوجرام]] ، في حين أن البطاريات الحديثة مثل بطارية النيكل- هيدريد المعدنية NiMH تحوي أربعة أضعاف تلك الكثافة .  


وعند تشغيل البطارية تجري [[تفاعل كيميائي|التفاعلات الكيميائية]] التالية :
وعند تشغيل البطارية تجري [[تفاعل كيميائي|التفاعلات الكيميائية]] التالية :
سطر 29: سطر 29:
:PbO_2 أكسيد الرصاص
:PbO_2 أكسيد الرصاص


:SO_4<sup>-2</sup> أيون الكبريتات  
:SO_4<sup>-2</sup> أيون الكبريتات


:PbSO_4 كبريتات الرصاص
:PbSO_4 كبريتات الرصاص
سطر 35: سطر 35:
:H<sub>3</sub>O<sup>+</sup > أيون ماء موجب الشحنة ،
:H<sub>3</sub>O<sup>+</sup > أيون ماء موجب الشحنة ،


:e<sup>-</sup> إلكترون  
:e<sup>-</sup> إلكترون


:H<sub>2</sub>O ماء  
:H<sub>2</sub>O ماء


هذان التفاعلان يجريان أثناء تشغيل البطارية وسحب التيار منها ، أما أثناء عملية شحن البطارية فتجري تلك التفاعلات في الاتجاه المضاد .
هذان التفإعلان يجريان أثناء تشغيل البطارية وسحب التيار منها ، أما أثناء عملية شحن البطارية فتجري تلك التفاعلات في الاتجاه المضاد .


وبجمع تفاعلي القطب الموجب والقطب السالب يمكن كتابة '''التفاعل الكلي''' بالمعادلة :
وبجمع تفاعلي القطب الموجب والقطب السالب يمكن كتابة '''التفاعل الكلي''' بالمعادلة :
سطر 47: سطر 47:
وطبقا لسير ذلك التفاعل من اليسار إلى اليمين أثناء تشغيل البطارية يتحول كلا من الرصاص وأكسيد الرصاص بالتفاعل مع [[حمض الكبريتيك]] إلى [[كبريتات الرصاص]] وينتج عن ذلك ماء وطاقة كهربية، ويسير التفاعل من اليمين إلى اليسار أثناء شحن البطارية بوساطة مصدر كهربائي خارجي.
وطبقا لسير ذلك التفاعل من اليسار إلى اليمين أثناء تشغيل البطارية يتحول كلا من الرصاص وأكسيد الرصاص بالتفاعل مع [[حمض الكبريتيك]] إلى [[كبريتات الرصاص]] وينتج عن ذلك ماء وطاقة كهربية، ويسير التفاعل من اليمين إلى اليسار أثناء شحن البطارية بوساطة مصدر كهربائي خارجي.


ويمكننا تعيين فرق جهد البطارية الناتج بوساطة جدول جهد القطب القياسي standard electrode potential :
ويمكننا تعيين فرق جهد البطارية الناتج بوساطة [[قائمة الجهود القياسية]] standard electrode potential :


:<math>\mathrm { Pb + SO_4^{2-} \longrightarrow PbSO_4 + 2 \, e^- } \quad | -0{,}36~\mathrm{V}</math>
:<math>\mathrm { Pb + SO_4^{2-} \longrightarrow PbSO_4 + 2 \, e^- } \quad | -0{,}36~\mathrm{V}</math>
سطر 69: سطر 69:


== أنظر أيضا ==
== أنظر أيضا ==
 
* [[كيمياء كهربية]]
* [[بطارية السيارة]]
* [[بطارية السيارة]]
* [[مركم]]
* [[مركم]]
* [[بطارية ليثيوم أيون]]
* [[بطارية ليثيوم أيون]]
* [[تفاعل ناشر للحرارة]]
* [[تفاعل يمتص الحرارة]]
* [[تفاعل الثرميت]]
* [[تفاعل كيميائي]]
* [[اختزال]]
* [[مؤكسد]]
* [[تفاعل عكوس]]
* [[قائمة الجهود القياسية]]
{{تصنيف كومنز|Lead-acid batteries}}


[[تصنيف:كيمياء]]
[[تصنيف:كيمياء]]
[[تصنيف:كيمياء كهربائية]]
[[تصنيف:تفاعلات كيميائية]]
[[تصنيف:تكنولوجيا سيارات]]
[[تصنيف:تكنولوجيا سيارات]]
[[ca:Bateria de plom i àcid]]
[[cs:Olověný akumulátor]]
[[da:Bly-syre-akkumulator]]
[[de:Bleiakkumulator]]
[[en:Lead–acid battery]]
[[es:Batería de plomo y ácido]]
[[et:Pliiaku]]
[[fa:باتری اسیدی]]
[[fi:Lyijyakku]]
[[fr:Batterie au plomb]]
[[hi:लेड-एसिड बैटरी]]
[[is:Blýsýrurafgeymir]]
[[it:Batteria piombo-acido]]
[[ja:鉛蓄電池]]
[[ko:납 축전지]]
[[lt:Rūgštinis akumuliatorius]]
[[nl:Loodaccu]]
[[pl:Akumulator kwasowo-ołowiowy]]
[[ru:Свинцово-кислотный аккумулятор]]
[[simple:Lead acid battery]]
[[sr:Десулфација]]
[[sv:Blyackumulator]]
[[zh:铅酸蓄电池]]

المراجعة الحالية بتاريخ 14:15، 16 سبتمبر 2013

بطارية الرصاص المستخدمة في السيارات

بطارية الرصاص أو مركم الرصاص) هي بطارية يستخدم فيها الأقطاب في هيئة ألواح من الرصاص و أكسيد الرصاص منغمسة في كهرل من حامض الكبريتيك المخفف .

وهي نوع من البطاريات الزهيدة الثمن وتعمر طويلا . ولكن بمقارنتها بالأنواع الأخرى من البطاريات فهي ثقيلة الوزن وتحتوي على كثافة طاقية منخفضة لا تتعدى 30 واط ساعة لكل كيلوجرام .

وتستعمل من بين استعمالاتها العديدة في السيارات الكهربائية . وأغلب استعمالاتها كبطارية لبدء تشغيل بادئ الاشتعال في سيارات الاحتراق الداخلي .

التفاعلات الكيميائية في بطارية الرصاص

توضيح طريقة عمل بطارية الرصاص : القطب الموجب من أكسيد الرصاص ، والقطب السالب لوح من الرصاص

تبلغ كثافة الطاقة في بطارية الرصاص 11و0 مليون جول/ كيلوجرام ، في حين أن البطاريات الحديثة مثل بطارية النيكل- هيدريد المعدنية NiMH تحوي أربعة أضعاف تلك الكثافة .

وعند تشغيل البطارية تجري التفاعلات الكيميائية التالية :

القطب السالب:

القطب الموجب:

في هاتين المعادلتين تعني :

Pb لوح الرصاص
PbO_2 أكسيد الرصاص
SO_4-2 أيون الكبريتات
PbSO_4 كبريتات الرصاص
H3O+ أيون ماء موجب الشحنة ،
e- إلكترون
H2O ماء

هذان التفإعلان يجريان أثناء تشغيل البطارية وسحب التيار منها ، أما أثناء عملية شحن البطارية فتجري تلك التفاعلات في الاتجاه المضاد .

وبجمع تفاعلي القطب الموجب والقطب السالب يمكن كتابة التفاعل الكلي بالمعادلة :

وطبقا لسير ذلك التفاعل من اليسار إلى اليمين أثناء تشغيل البطارية يتحول كلا من الرصاص وأكسيد الرصاص بالتفاعل مع حمض الكبريتيك إلى كبريتات الرصاص وينتج عن ذلك ماء وطاقة كهربية، ويسير التفاعل من اليمين إلى اليسار أثناء شحن البطارية بوساطة مصدر كهربائي خارجي.

ويمكننا تعيين فرق جهد البطارية الناتج بوساطة قائمة الجهود القياسية standard electrode potential :

نجد في الجدول الجهد الكهربي للوح الرصاص Pb يساوي (- 36و0) فولت، والجهد الكهربي للوح أكسيد الرصاص PbO_2 يساوي (+ 68و1) فولت.

ونحصل على فرق الجهد بطرح الجهدين من بعضهما ، أي :

أي أن القوة الدافعة الكهربائية للبطارية تبلغ 04و2 فولت ، وهذا هو فرق جهد البطارية عندما يكون التيار مساو للصفر. وعند تشغيل البطارية وسحب تيار منها فإن فرق الجهد بين القطبين ينخفض عن القوة الدافعة الكهربية المحسوبة .

التفريغ الذاتي:

يتفاعل أكسيد الرصاص مع حمض الكبريتيك حمتى في حالة عدم سحب التيار من البطارية فهو ليس خاملا بالنسبة لحمض الكبريتيك . إلا أن الجهد الذي يمارسه الهيدروجين في المحلول الحامضي يعمل على تخفيض سرعة هذا التفاعل الغير مرغوب فيه نظرا لأنه يعمل على التفريغ البطيء للبطارية رغم عدم استعمالها.

أنظر أيضا