Acquy chì được sử dụng phổ biến trong đời sống, đặc biệt ở các phương tiện giao thông và hệ thống điện cơ bản. Acquy chì gồm một điện cực Pb và một điện cực PbO2 nhúng trong dung dịch H2SO4 nồng độ khoảng 40%. Phản ứng xảy ra trong acquy chì khi phóng điện và khi nạp điện như sau:
Pb(s) + PbO2(s) + 2H+(aq) + 2HSO4-(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O (∗)
Trong đó quá trình thuận là quá trình phóng điện (1), quá trình nghịch là quá trình nạp điện (2).
Biết điện lượng được tính theo công thức: q = I.t = n.F. Trong đó t là thời gian (s), I là cường độ dòng điện (A), n là số mol electron trao đổi ở mỗi điện cực, F = 96485 C/mol. (Kết quả chỉ được làm tròn ở bước tính cuối cùng và làm tròn đến hàng phần trăm).
(a) Khi acquy phóng điện, ở anode xảy ra quá trình oxi hóa Pb.
(b) Trong quá trình phóng điện, khối lượng của anode giảm còn khối lượng của cathode tăng.
(c) Khi nạp điện cho acquy chì bằng dòng điện một chiều có cường độ 2,0 A trong 1 giờ với hiệu suất 100%, khối lượng Pb được tái tạo ở cực âm là 7,72 gam.
(d) Khi acquy đang cung cấp điện cho xe máy, nồng độ dung dịch sulfuric acid sẽ tăng dần do nước bị tiêu thụ.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, tại anode:
Pb + HSO4- —> PbSO4 + H+ + 2e
(b) Sai, khi phóng điện khối lượng anode tăng (do Pb —> PbSO4), khối lượng cathode cũng tăng (do PbO2 —> PbSO4).
(c) Đúng, ne = It/F = 0,074623 mol
—> mPb được tái tạo = 207.0,074623/2 = 7,72 gam
(d) Sai, khi acquy cung cấp điện (phóng điện), nồng độ dung dịch H2SO4 sẽ giảm dần do H2SO4 bị tiêu thụ.
