Преж нас разговор за однесувањето на електроните во батериите, треба да се изјасниме неколку концепти. Поместувањето на електроните внатрешно во батеријата вклучува електрохемиски реакции и течење на струја. Електроните се однесуваат посебно во батеријата, споредено со тоа како се однесуваат во чист проводник, како што е метална жица. Еве неколку основни објаснувања за поместувањето на електроните во батеријата:
Основната работна принцип на батериите
Внатре во батеријата има две електроди, една негативна (анод) и друга позитивна (катод). Во процесот на разрачнување, негативниот електрод се оксидира и испушта електрони, додека позитивниот електрод ги апсорбира електроните. Овие електрони текат од негативниот електрод кон позитивниот електрод преку надворешен кружник, формирајќи ја електричната струја.
Поместувањето на електроните во батеријата
Течење на електрони во време на разрачнување
Анод: На негативниот електрод, електрохемиска реакција ги отстранува електроните од атомот, и овие електрони се збираат на негативниот електрод.
Надворешен кружник: Електроните текат од негативниот пол до позитивниот пол преку надворешниот кружник (жицата која поврзува негативниот и позитивниот пол) за да завршат преносот на струја.
Катод: На позитивниот електрод, електроните се апсорбирани од електрохемиската реакција и учествуваат во редукционата реакција.
Поместување на иони во електролитот
Освен течењето на електрони во надворешниот кружник, има и поместување на иони во електролитот. Кационите (позитивно заредени иони) се движеат од негативно кон позитивно, а анионите (негативно заредени иони) се движеат од позитивно кон негативно. Овој превод на иони е потребен за поддршка на балансот на зареденоста внатре во батеријата.
Кога електроните достигнуваат позитивниот дел на батеријата
Кога електроните текат преку надворешен кружник до позитивниот електрод на батеријата, учествуваат во електрохемиската редукциона реакција која се случува на позитивниот електрод. Конкретно:
Учествување во реакција: Електроните се прифатени од хемиско вещество на позитивниот електрод и учествуваат во електрохемиска редукциона реакција, како на пример редукцијата на метални иони.
Баланс на зареденост: Приливот на електрони помага да се одржи балансот на зареденост на позитивниот електрод, спречувајќи го позитивниот електрод да стане прејако позитивен.
Издавање на енергија: Во овој процес, преносот на електрони е придружен со издавање на хемиска енергија, која може да се користи за надворешни цели, како што е управување на електрична мотор или осветлување на лампа.
Сумирање на однесувањето на електроните
Од негативно кон позитивно: Во време на разрачнување на батеријата, електроните текат од негативниот пол до позитивниот пол преку надворешен кружник.
Учествување во хемиски реакции: По достигнување на електроните до позитивниот електрод, учествуваат во редукционата реакција на позитивниот електрод.
Конверзија на енергија: Електричната енергија се конвертира во други форми на енергија (како механична енергија или светлинска енергија) преку преносот на електрони.
Моменти што треба да се внимаваат
Важно е да се забележи дека кога се разговара за однесувањето на електроните, обично го земаме макроскопскиот вид и опишуваме однесувањето на голем број електрони, наместо однесувањето на еден единствен електрон. Во реалните физички процеси, однесувањето на индивидуални електрони е многу комплексно, вклучувајќи принципите на квантната механика.
Заклучок
Кога електроните достигнуваат позитивниот електрод на батеријата, учествуваат во редукциона реакција на позитивниот електрод, помагајќи да се одржи балансот на зареденост и конвертирајќи енергија во процесот. Овој начин на однесување на електроните е еден од клучните делови на функционирањето на батериите, што им овозможува да доставуваат енергија на надворешни кружници.