Batterien bestehen aus zwei Halbzellenreaktionen, die durch eine Salzbrücke verbunden und von einer Elektrolytlösung getragen werden. Eine übliche Batterie ist die Blei-Säure-Batterie, die Ihr Auto mit Strom versorgt. Die beiden Halbzellen, die in diesen Batterien arbeiten, sind die Blei- und die Wasserstoff-Halbzelle. Eine Elektrode besteht aus Bleidioxid und wenn das Blei in Lösung geht, fließen die Elektronen daraus Elektrode zur anderen Elektrode, wo die Bleidioxidmoleküle die Elektronen aufnehmen und in. umwandeln Sauerstoffgas. Beide Elektroden befinden sich in einer Elektrolytlösung, die den elektrischen Fluss zwischen den Elektroden unterstützen kann. Die Anforderungen an einen Elektrolyten sind, in Lösung stark dissoziativ zu sein und als Ladungsträger zu dienen. In der Bleibatterie sind Schwefelsäure und Wasser der Elektrolyt. Es liefert auch die Sulfationen, die für die Freisetzung von Sauerstoffmolekülen in Lösung benötigt werden.
Füllen Sie einen Becher zur Hälfte mit Wasser. Als Elektrolytlösung ist destilliertes Wasser die beste Wahl. Es minimiert die möglichen Verunreinigungen in der Lösung. Einige Verunreinigungen können eine Reaktion mit den Elektrolytionen verursachen. Wenn Sie beispielsweise eine NaCl-Lösung mischen und das Wasser wenig Blei enthält, wird ein Niederschlag aus der Lösung austreten. Das Entfernen einiger der Ionen aus der Lösung ändert die Stärke der Lösung.
Wählen Sie einen Elektrolyten, der die Anwendung am besten unterstützt. Bei Batterien sollten Sie einen Elektrolyten wählen, der ein Element enthält, das in einer oder beiden Halbzellen verwendet wird. Wenn beispielsweise eine der Halbzellenreaktionen mit Kupfer erfolgt, ist CuCO3 oder CuCl2 eine gute Wahl als Elektrolyt. Beides unterstützt die Halbzelle, indem sichergestellt wird, dass Cu2+-Ionen in Lösung sind. Sie sollten eine starke Säure, eine starke Base oder das Salz einer davon wählen. Der hohe Dissoziationswert dieser Verbindungen verbessert die Fähigkeit der Elektrolytlösung zum Ladungstransport.
Messen Sie genügend starke Säure, starke Base oder Salz, um eine Elektrolytlösung mit ausreichender Stärke zu erzeugen, um die Anforderungen der elektrochemischen Zelle zu erfüllen. Eine zu geringe Konzentration des Elektrolyten kann den Betrieb der elektrochemischen Zelle behindern. Die Elektrolytkonzentration sollte im Bereich von 1 M liegen. Starke Säuren, Basen und Salze wirken daher aufgrund des höheren Dissoziationsgrades besser als schwache Säuren und Basen.