4.8
JENIS
SEL KIMIA
1. Sel kimia terdiri
daripada jenis yang boleh dicas semula
dan tidak boleh dicas semula.
2. Contoh sel yang boleh dicas semula ialah akumulator
asid-plumbum, sel nikel kadmium,
sel argentum-zink.
3. Contoh sel yang tidak boleh dicas semula ialah sel
kering, sel merkuri, sel alkali, sel zink
klorida.
4.81 Akumulator asid-plumbum
1. Sel terdiri daripada
kepingan plumbum yang dicelup ke dalam larutan asid sulfurik cair
sebagai
elektrolit.
2. Sekeping plumbum dijadikan sebagai terminal negatif
(katod).
3. Terminal positif terdiri daripada sekeping plumbum
yang lain yang dsalut dengan
plumbum(IV) oksida.
4. Semasa sel/akumulator digunakan, atom plumbum
terdiri daripada terminal negatif
membebaskan elektron dan larut dalam asid.
Sewaktu itu, sel sedang dikatakan menyahcas.
Pb" Pb2+ + 2e-
5. Elektron yang dibebaskan di terminal negatif
bergerak ke terminal positif melalui litar luar.
6. Di terminal positif, plumbum(IV) oksida menerima
elektron dan bertindak balas dengan ion
H+ dalam asid sulfurik cair
untuk membentuk ion Pb2+ dan air.
PbO2 + 4H+ + 2e- "
Pb2+ + 2H2O
7. Semasa nyahcas, ion Pb2+ di kedua-dua elektrod
bergabung dengan ion SO42- untuk
membentuk plumbum(II)
sulfat yang tidak larut.
Tindak balas keseluruhan:
Pb + PbO2+
4H+ + 2SO42- "
PbSO42- + 2H2O
8. Pumbum(II) sulfat dikatakan akan menutup permukaan
kedua-dua elektrod dan lantaran itu, tindak balas akan berhenti dan tenaga
elektrik tidak dihasilkan.
9. Untuk memulihkan sel itu, akumulator dicas semula
dengan mengalirkan arus elektrik.
4.82 Sel nikel kadmium-(Penting Dalam SPM)
1. Sel ini tediri daripada
kepingan
positif nikel(IV) oksida dan kepingan
negatif kadmium yang
terendam dalam elektrolit
kalium hidroksida.
2. Apabila digunakan, terminal negatif kadmium mengion
bagi membentuk ion Cd2+.
Cd + + 2OH- "
Cd(OH)2 + 2e-
3. Apabila digunakan, terminal positif nikel(IV)
oksida diturunkan kepada nikel(II) hidroksida.
NiO2 + 2H2O + 2e- " Ni(OH)2
4. Tindak balas keseluruhannya adalah seperti berikut:
Cd + NiO2 + 2H2O " Cd(OH)2 + Ni(OH)2
5. Jika dibandingkan dengan sel-sel lain,
kelebihan
sel ini adalah seperti berikut:
(a)
Casnya tidak hilang walaupun sel ini tidak digunakan dalam
jangka masa yang panjang.
(b)
Bekas kelulinya menjamin sel ini tidak mudah pecah dan
memerlukan pengendalian yang minimum sahaja.
(c)
Kepekatan elektrolitnya tidak berubah, maka air tidak
perlu ditambahkan.
4.83 Sel kering
1. Bekas
zink
yang bertindak sebagai terminal negatif.
2. Rod
karbon
bertindak sebagai terminal positif.
Rod karbon dikelilingi oleh campuran karbon
dan mangan(IV) oksida untuk
menambahkan luas permukaan terminal positif.
3. Elektrolitnya ialah
ammonium
klorida yang dicampurkan sengan
zink
klorida dan dijadikan
dalam bentuk pasta.
4. Apabila sel digunakan (dinyahcas), bekas zink
melepaskan elektron dan elektron bergerak
ke terminal positif.
Zn " Zn2+ + e-
5. Di terminal positif, ion-ion ammonium menerima
elektron untuk membentuk ammonia dan
hidrogen.
2NH4+ + 2e- " 2NH3 + H2
6. Pengaliran elektron daripada bekas zink melalui
litar luar ke karbon menghasilkan arus
elektrik.
7. Ketika sel menghasilkan elektrik, bekas zink
terlarut menjadi ion Zn2+. Semasa bekas zink
pecah, elektrolit
berasid mengalir dan mengakis logam yang bersentuhan dengannya.
4.84 Contoh-contoh sel lain
Sel
alkali
·
Elektrod
negatif – bekas zink
·
Elektrod
positif – mangan(IV) oksida
·
Elektrolit –
kalium hidroksida
·
Persamaan di katod - Zn " Zn2+
+ e-
·
Persamaan di
anod –
2MnO2 + H2O
+ 2e- " Mn2O3
+ 2OH-
·
Voltan
= ±1.5
V
·
Menghasilkan
> tenaga elektrik berbanding sel kering.
Sel Merkuri
·
Elektrod
negatif – bekas zink
·
Elektrod
positif – sebatian merkuri(II) oksida
·
Elektrolit –
kalium hidroksida + Zink hidroksida
·
Persamaan di terminal negatif -
Zn " Zn2+ + e-
·
Persamaan di terminal positif – HgO + H2O + 2e-
" Hg +
2OH-
·
Voltan = 1.5 V
·
Voltan tetap dan tahan lama
·
Merupakan bateri kecil dalam
jam tangan digital, alat bantu pendengaran, dan
perentak
jantung.
MUKA
SURAT SETERUSNYA
Perkataan
atau frasa yang diwarnakan biru - frasa penting yang perlu
diingat kerana soalan SPM sering berpandukan isi tersebut.
Persamaan
yang diwarnakan ungu - persamaan kimia yang perlu dihafal kerana persamaan
tersebut sering ditanya dalam peperiksaan SPM.