Kan man inte ha ett batteri utan jonlösning?

Det som händer när batteriet används är att elektroner flyttas från minuspolen till pluspolen. Detta skulle normalt leda till att pluspolen blir negativt laddad och minuspolen positivt laddad. Då uppstår ett elektriskt fält i kretsen som motverkar elektronernas rörelser. Ganska snabbt skulle man alltså inte kunna transportera några fler elektroner från minus- till pluspolen. Det är där jonlösningen kommer in i bilden. Positiva joner kan vandra mot pluspolen medan negativa joner vandrar mot minuspolen. På så sätt tas laddningsskillnaderna bort och batteriet kan fortsätta att fungera. Eftersom elektrisk ström är laddningar i rörelse kan man se det som att jonerna leder strömmen genom själva batteriet, för joner är ju likt elektroner också laddade och färdas genom lösningen.

Man kan tillägga att det inte måste vara just en lösning av joner. Det viktiga är att det är något som kan förflytta laddningar. Man skulle t.ex. kunna ha en saltsmälta istället.

Teraeagle skrev:

Det som händer när batteriet används är att elektroner flyttas från minuspolen till pluspolen. Detta skulle normalt leda till att pluspolen blir negativt laddad och minuspolen positivt laddad. Då uppstår ett elektriskt fält i kretsen som motverkar elektronernas rörelser. Ganska snabbt skulle man alltså inte kunna transportera några fler elektroner från minus- till pluspolen. Det är där jonlösningen kommer in i bilden. Positiva joner kan vandra mot pluspolen medan negativa joner vandrar mot minuspolen. På så sätt tas laddningsskillnaderna bort och batteriet kan fortsätta att fungera. Eftersom elektrisk ström är laddningar i rörelse kan man se det som att jonerna leder strömmen genom själva batteriet, för joner är ju likt elektroner också laddade och färdas genom lösningen.

Man kan tillägga att det inte måste vara just en lösning av joner. Det viktiga är att det är något som kan förflytta laddningar. Man skulle t.ex. kunna ha en saltsmälta istället.

 Okej, varför rör sig positiva jonerna mot pluspolen och inte minuspolen? Och hur kommer det sig att laddningsskillnaderna tas bort då, blir det inte en fortfarande negativt och positivt laddade poler som innan men bara mindre laddade då? Sedan förstår jag inte riktigt hur det får elektronerna att röra på sig? (Sorry om det blev lite många frågor.,)

Det är inte helt lätt att ge ett bra svar på grundskolenivå. Man behöver kunskaper från gymnasiekemin och gymnasiefysiken för att förstå hur det fungerar.

När batteriet är i drift flödar elektroner från minus- till pluspolen. Båda polerna är oladdade, så bli inte lurad av namnen att tänka att de på något sätt är laddade. Om man hela tiden avlägsnar elektroner från minuspolen kommer den dock att få ett överskott av protoner och bli positivt laddad, samtidigt som pluspolen får ett överskott av elektroner och blir negativt laddad. När man har något negativt laddat bredvid något positivt laddat uppstår ett elektrisk fält mellan dem. Fältet är riktat från minuspolen till pluspolen. När en elektron hamnar i ett elektriskt fält påverkas den av en kraft i en riktning motsatt fältets riktning. Om vi nu försöker att avlägsna fler elektroner från minuspolen kommer det elektriska fältet att tryck tillbaka elektronerna till minuspolen. När vi har avlägsnat en viss mängd elektroner och fältet har vuxit sig så starkt att det kan hindra frigörandet av fler elektroner så stoppas strömmen och batteriet slutar att fungera. I praktiken skulle detta ske nästan omedelbart om man försökte att koppla batteriet till någonting. Alltså skulle det inte fungera.

Det är vad som skulle hända utan en jonlösning, eller elektrolyt som den egentligen kallas. Vi måste på något sätt tillföra negativ laddning till minuspolen och ta bort negativ laddning från pluspolen för att batteriet ska kunna fungera. Detta görs genom att positiva joner i elektrolyten strömmar till pluspolen medan negativa joner strömmar till minuspolen. I ett batteri utgör minuspolen anod och pluspolen katod. Ett annat namn för negativ jon är ”anjon”, eftersom det är joner som strömmar till anoden, dvs minuspolen. På motsvarande sätt kallas positiva joner katjoner eftersom de strömmar till katoden. 

Teraeagle skrev:

Det är inte helt lätt att ge ett bra svar på grundskolenivå. Man behöver kunskaper från gymnasiekemin och gymnasiefysiken för att förstå hur det fungerar.

När batteriet är i drift flödar elektroner från minus- till pluspolen. Båda polerna är oladdade, så bli inte lurad av namnen att tänka att de på något sätt är laddade. Om man hela tiden avlägsnar elektroner från minuspolen kommer den dock att få ett överskott av protoner och bli positivt laddad, samtidigt som pluspolen får ett överskott av elektroner och blir negativt laddad. När man har något negativt laddat bredvid något positivt laddat uppstår ett elektrisk fält mellan dem. Fältet är riktat från minuspolen till pluspolen. När en elektron hamnar i ett elektriskt fält påverkas den av en kraft i en riktning motsatt fältets riktning. Om vi nu försöker att avlägsna fler elektroner från minuspolen kommer det elektriska fältet att tryck tillbaka elektronerna till minuspolen. När vi har avlägsnat en viss mängd elektroner och fältet har vuxit sig så starkt att det kan hindra frigörandet av fler elektroner så stoppas strömmen och batteriet slutar att fungera. I praktiken skulle detta ske nästan omedelbart om man försökte att koppla batteriet till någonting. Alltså skulle det inte fungera.

Det är vad som skulle hända utan en jonlösning, eller elektrolyt som den egentligen kallas. Vi måste på något sätt tillföra negativ laddning till minuspolen och ta bort negativ laddning från pluspolen för att batteriet ska kunna fungera. Detta görs genom att positiva joner i elektrolyten strömmar till pluspolen medan negativa joner strömmar till minuspolen. I ett batteri utgör minuspolen anod och pluspolen katod. Ett annat namn för negativ jon är ”anjon”, eftersom det är joner som strömmar till anoden, dvs minuspolen. På motsvarande sätt kallas positiva joner katjoner eftersom de strömmar till katoden. 

 Tack så väldigt mycket! Tror jag förstår det nu, återkommer om jag skulle fastna på något igen.,

Låt oss kalla ämnet som förbinder anoden och katoden för en elektrolyt för att betona att det kan vara en syra, bas, natrual jonlösning eller något annat i en förhållandevis bred klass av ämnen. 

Elektrolyten behövs i reaktionen eftersom den är en lika aktiv part i den kemiska reaktionen som producerar elektronflödet som ämnena vid elektroderna. Hela poängen med elektrolyten är att katoderna indivuellt har någon möjligt kemisk reaktion med elektrolyten (eller elektrolyterna, beroende på design) men att dessa två reaktioner inte kan bibehållas självständigt av något skäl, lite förenklat för att elektronerna som frigörs vid anoden inte har någonstans att fly och byggs upp tills dess att motspänningen.

Det finns många olika typer av batterier som fungerar på överaskande olika sätt och ideala modeller för batterier fångar sällan vare sig denna mångfald eller 

Jag förslår att du studerar några olika typer av batterier för att fösöka isolera vad som är gemensamt. 

- Den för mig enklaste är bly-syra batteriet som inte kräver något membran. EngineerGuys exemplariska video

- Koppar-zink-batteri i sulfatlösningar med saltbrygga/porös disk är kemiskt enkel att beskriva och är en bra modell att analysera men är abstrakt då det inte är något man kan bygga hemma eller kan tänka fram spontant. 

- Koppar-Zink-batteri av Citron/Potatis-typ är däremot enkellt att realisera och där är den drivande mekanismen (såvitt jag förstår det) zink-elektrodens reaktion med syror i mediumet och koppar kan i praktiken ersättas med en annan (lågreaktiv) metall för samma effekt vilket betonar elektrolytens roll i reaktionen. (Vinägerbatteriet kan ses som en variant på detta)

SeriousCephalopod skrev:

Låt oss kalla ämnet som förbinder anoden och katoden för en elektrolyt för att betona att det kan vara en syra, bas, natrual jonlösning eller något annat i en förhållandevis bred klass av ämnen. 

Elektrolyten behövs i reaktionen eftersom den är en lika aktiv part i den kemiska reaktionen som producerar elektronflödet som ämnena vid elektroderna. Hela poängen med elektrolyten är att katoderna indivuellt har någon möjligt kemisk reaktion med elektrolyten (eller elektrolyterna, beroende på design) men att dessa två reaktioner inte kan bibehållas självständigt av något skäl, lite förenklat för att elektronerna som frigörs vid anoden inte har någonstans att fly och byggs upp tills dess att motspänningen.

Det finns många olika typer av batterier som fungerar på överaskande olika sätt och ideala modeller för batterier fångar sällan vare sig denna mångfald eller 

Jag förslår att du studerar några olika typer av batterier för att fösöka isolera vad som är gemensamt. 

- Den för mig enklaste är bly-syra batteriet som inte kräver något membran. EngineerGuys exemplariska video

- Koppar-zink-batteri i sulfatlösningar med saltbrygga/porös disk är kemiskt enkel att beskriva och är en bra modell att analysera men är abstrakt då det inte är något man kan bygga hemma eller kan tänka fram spontant. 

- Koppar-Zink-batteri av Citron/Potatis-typ är däremot enkellt att realisera och där är den drivande mekanismen (såvitt jag förstår det) zink-elektrodens reaktion med syror i mediumet och koppar kan i praktiken ersättas med en annan (lågreaktiv) metall för samma effekt vilket betonar elektrolytens roll i reaktionen. (Vinägerbatteriet kan ses som en variant på detta)

 Tack!

Ursäktar att hälften av alla stycken bara tar slut halvvägs i en mening. Var påväg ut och verkar inte ha läst det en andra gång. 

SeriousCephalopod skrev:

Ursäktar att hälften av alla stycken bara tar slut halvvägs i en mening. Var påväg ut och verkar inte ha läst det en andra gång. 

 Ingen fara, kunde läsa det!

Teraeagle skrev:

Det är inte helt lätt att ge ett bra svar på grundskolenivå. Man behöver kunskaper från gymnasiekemin och gymnasiefysiken för att förstå hur det fungerar.

När batteriet är i drift flödar elektroner från minus- till pluspolen. Båda polerna är oladdade, så bli inte lurad av namnen att tänka att de på något sätt är laddade. Om man hela tiden avlägsnar elektroner från minuspolen kommer den dock att få ett överskott av protoner och bli positivt laddad, samtidigt som pluspolen får ett överskott av elektroner och blir negativt laddad. När man har något negativt laddat bredvid något positivt laddat uppstår ett elektrisk fält mellan dem. Fältet är riktat från minuspolen till pluspolen. När en elektron hamnar i ett elektriskt fält påverkas den av en kraft i en riktning motsatt fältets riktning. Om vi nu försöker att avlägsna fler elektroner från minuspolen kommer det elektriska fältet att tryck tillbaka elektronerna till minuspolen. När vi har avlägsnat en viss mängd elektroner och fältet har vuxit sig så starkt att det kan hindra frigörandet av fler elektroner så stoppas strömmen och batteriet slutar att fungera. I praktiken skulle detta ske nästan omedelbart om man försökte att koppla batteriet till någonting. Alltså skulle det inte fungera.

Det är vad som skulle hända utan en jonlösning, eller elektrolyt som den egentligen kallas. Vi måste på något sätt tillföra negativ laddning till minuspolen och ta bort negativ laddning från pluspolen för att batteriet ska kunna fungera. Detta görs genom att positiva joner i elektrolyten strömmar till pluspolen medan negativa joner strömmar till minuspolen. I ett batteri utgör minuspolen anod och pluspolen katod. Ett annat namn för negativ jon är ”anjon”, eftersom det är joner som strömmar till anoden, dvs minuspolen. På motsvarande sätt kallas positiva joner katjoner eftersom de strömmar till katoden. 

Detta har faktiskt hjälp mig massor, men jag har en fråga som du inte riktigt besvarar i ditt svar. Om vi tar exemplet med zink och koppar, ett klassiskt exempel, så kommer zinket att bli till zinkjoner eftersom att den blir av med elektroner. Eller hur? Zn 2+. Detta gör att elektrolyten kommer bli positivt laddad, och kopparns elektrolyt blir negativt laddad. Är det elektrolyterna som gör detta elektriska fält som du förklarar? Kopparn och zinket kan inte vara laddade, eller kan de det? Kan de fungera även om de har en laddning, jag tänker att de blir i flytande form då och inte fungerar. Är det alltså elektrolyten som blir laddad och behöver neutraliseras med saltbryggan? Och en sista sak, om elektroner kommer till den nu positiva sidan borde väl zinket ta upp det, och bli till atomform? Snälla svara! Tack.