Pin NiCad tạo ra năng lượng điện do sự tương tác thuận nghịch của cadmium (Cd) với nickel dioxide (NiO2) và nước, tạo thành cadmium hydroxide Cd(OH)2 và nickel hydroxide Ni(OH)2. Pin NiCad được sản xuất với điện cực dương là một lưới/lá thép được phủ một lớp nickel dioxide trộn với vật liệu dẫn điện, điện cực âm là một lưới thép phủ cadmium xốp, dung dịch của chát điện li giống như thạch (thường là KOH). Một pin điện hoá NiCad có thể sạc hàng trăm lần trước khi hết hạn sử dụng. Cho thế điện cực chuẩn của các cặp Cd(OH)2/Cd và NiO2/Ni(OH)2 trong môi trường kiềm lần lượt là -0,67 V và +0,49 V. Khối lượng riêng của Cd là 8,65 g/cm³. Cho các phát biểu sau:
a) Quá trình khử xảy ra ở cathode: NiO2 + 2H2O + 2e → Ni(OH)2 + 2OH-
b) Sức điện động chuẩn của pin là 1,20 V.
c) Quá trình oxi hóa xảy ra ở anode: Cd + 2OH- → Cd(OH)2 + 2e
d) Pin NiCad hết hạn sử dụng có nguy cơ phát thải kim loại nặng.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, tại cathode xảy ra quá trình khử:
NiO2 + 2H2O + 2e → Ni(OH)2 + 2OH-
(b) Sai, E°pin = 0,49 – (-0,67) = 1,16V.
(c) Đúng, tại anode xảy ra quá trình oxi hóa:
Cd + 2OH- → Cd(OH)2 + 2e
(d) Đúng, Ni, Cd là những kim loại nặng. Nếu pin NiCad không được thu hồi và xử lý đúng cách, Ni, Cd có thể rò rỉ ra môi trường, gây ô nhiễm nguồn đất, nước và tích tụ sinh học, dẫn đến các bệnh nguy hiểm cho con người.
