Elektrische Energie in chemische Energie: Was, wie umwandeln, verarbeiten

Der Artikel diskutiert die Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie, die zeigt, wie Moleküle aufgrund von elektrischer Ladungsübertragung chemische Bindungen bilden. 

Der Elektronenfluss trägt kinetische Energie in Form von elektrischer Energie. Die sich bewegenden Elektronen induzieren eine chemische Reaktion, wenn sie auf die chemisch gebundenen Elektronen anderer Materialien treffen. Die chemischen Reaktionen konstruieren ein neues Molekül, das Energie in chemischer Energieform behält. 

Veranschaulicht wird die Umwandlung von elektrischer in chemische Energie wie kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt wird. Das kinetische Energie ermöglicht es einem stationären geladenen Teilchen, sich zu bewegen. Wenn also die ruhenden Elektronen die Energie von einer externen Energiequelle erhalten, werden sie angeregt, sich schnell zu bewegen. 

Solche sich bewegenden Elektronen kollidieren mit den anderen chemischen Verbindungen und vernichten ihre chemisch gebundenen Elektronen. Daher findet die chemische Reaktion zwischen freien Elektronen der Verbindung statt, wodurch eine neue chemische Verbindung entsteht.

Wenn die neu gebundenen stationären Elektronen die kinetische Energie sich bewegender Elektronen speichern, wird sie zu ihrer potenzielle Energie.  So hält die neue chemische Verbindung eine äquivalente Menge an elektrische kinetische energie zur Bildung chemische potentielle Energie. 

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Welcher Prozess ist elektrische Energie zu chemischer Energie?

Die Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie ist der Elektrolyseprozess. 

Elektrolyse ist der elektrochemische Prozess, der beginnt, wenn die elektrische Energie aus externen Quellen zugeführt wird. Die äußere elektrische Energie wird dann chemisch innerhalb der chemischen Verbindung angesammelt, was es uns ermöglicht, die elektrische Energie später wieder herauszugewinnen. 

Jedes wiederaufladbare elektronische Gerät funktioniert mit einem Elektrolyse Prozess. Wenn wir das Ladegerät an ein solches Gerät anschließen und einschalten, werden die Elektronen im Ladegerät angeregt. Die angeregten Elektronen bewegen sich mit elektrischer Energie durch den Draht zum Akku. 

Der Akku enthält chemische Elemente wie z elektrolytische Lösung, die eine Ladungsübertragung innerhalb der Batterie ermöglichen. Wenn also der Batterie externe Energie zugeführt wird, werden die chemischen Bindungen innerhalb ihrer Elemente aufgebrochen. Die Elektronen lösen sich von der chemischen Bindung und reagieren dann, um durch verschiedene chemische Reaktionen neue chemische Elemente aufzubauen. 

Die neuen chemischen Elemente innerhalb der Batterie haben dann stationäre Ladungselektronen, die die externen speichern elektrische Energie als Chemikalie potenzielle Energie für einen längeren Zeitraum. 

Außer dem Aufladen eines Akkumulators ist das Beispiel der Elektrolyseprozess, um die elektrische in chemische Energie umzuwandeln 

• Kondensatoren laden
• Galvanotechnik
• Zyklotrone
• HF-induktive Erwärmung
• Chipherstellung
• Elektroschweißen

Wann immer wir solche aufgeladenen Geräte verwenden möchten, Es treten umgekehrte chemische Reaktionen auf. Es wandelt die in der Batterie gespeicherte chemische potentielle Energie in elektrische Energie und andere kinetische Energieformen wie z Lichtenergie oder Wärmeenergie. 

Lesen Sie mehr über die Beispiele von potenzieller Energie zu chemischer Energie

Wie wandelt man elektrische Energie in chemische Energie um?

Der Strom wird in der Elektrolysezelle bei chemischen Reaktionen in Chemikalien umgewandelt.

Die Elektrolysezelle besitzt zwei chemisch unterschiedliche Elektroden. Wenn der Zelle elektrische Energie zugeführt wird, treten an beiden Elektroden einige nicht spontane Redoxreaktionen auf, die die zugeführte elektrische Energie in chemische Energie umwandeln.

Das elektrochemisch Elektrolytelektroden werden durch einen bestimmten Abstand getrennt und in die Elektrolytlösung getaucht, welches als Lösungsmittel. Die Elektrode innerhalb einer Zelle, die mit dem Pluspol der externen Batterie verbunden ist, wird als "Anode', während die mit dem Minuspol der Batterie verbundene Elektrode als 'Kathode'.

Die positiv geladenen Ionen, wie z Kationen, werden von der negativen Elektrode angezogen. Die negativ geladenen Ionen, wie z Anionen, werden von der positiven Elektrode angezogen.

Angenommen, beide Elektroden sind in eine NaCl-Elektrolytlösung eingetaucht und an eine externe Stromquelle angeschlossen. 

Wenn elektrische Energie an beide Elektroden geliefert wird, werden sich bewegende freie Elektronen in die Kathode injiziert. Die elektronenreiche Kathode zieht die positiven Ionen Na an⁺ innerhalb der Elektrolytlösung. Die chemische Reaktion zwischen Na⁺ Ionen und freie Elektronen e^- erzeugt eine neue chemische Verbindung Na, die in der Kathodenelektrode abgeschieden wird. 

Na⁺ + Und^-→ Nein

Die Halbzellenreaktion, die an der negativen Kathode auftritt, ist die „Reduktion Redoxreaktion“, der die elektrische Energie (I) in chemische potentielle Energie umwandelt.

Gleichzeitig mit der Reduktionsreaktion sättigt die positive Anode ihre Elektronen, die mit dem negativen Ion Cl in der Elektrolytlösung reagieren. Die chemische Reaktion oxidiert die Anode, was zur Bildung von Chlor Cl führt₂ Gas. 

2Cl^- → Kl₂ + 2e^-

Die Halbzellenreaktion, die an der positiven Anode auftritt, ist die „Oxidation Redox-Reaktion“, der die elektrische Energie (I) in chemische potentielle Energie umwandelt. 

Nach beidem Redoxreaktionenhaben wir festgestellt, dass zwei Ionen in der Elektrolytlösung zu neuen chemischen Verbindungen werden. 

Daher haben wir verstanden, dass der Elektrolyseprozess die chemische Energie durch erzeugt hat zersetzen beide Elektroden auf die elektrische Energie leitet. 

Die Menge an chemischer Substanz, die sich während der Redoxreaktion bildet, wird durch „Faradaysches Gesetz der Elektrolyse', wie das Gewicht der chemischen Substanz, direkt proportional zur Menge der durch die Zelle geleiteten elektrischen Energie ist.

Die Anode wird während der negativ Entladevorgang, und die Kathode wird aufgrund einer reversiblen chemischen Reaktion positiv, um elektrische Energie aus gespeicherter potentieller Energie zu gewinnen. Die Elektrolysezelle wird als "Galvanische Zelle' da es die externe Stromquelle nicht benötigt, um Energiegespräche zu initiieren. 

Lesen Sie mehr über Elektrostatische Aufladungen

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Manisch Naik

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