Soru:
Bir otomobilin aküsü (marş aküsü) şarj edilirken veya deşarj olurken (çalıştırırken) içinde kimyasal tepkimeler gerçekleşir. Bu aküler genellikle "kurşun-asit akü" olarak adlandırılır. Akü deşarj olduğunda (çalışırken), her iki elektrotta da bulunan aktif maddeler, elektrolit adı verilen sıvı içindeki sülfürik asit (H₂SO₄) ile tepkimeye girerek kurşun sülfat (PbSO₄) oluşturur. Buna göre, deşarj sırasında elektrolit olan sülfürik asitin derişimi (yoğunluğu) nasıl değişir? Neden?
Çözüm:
💡 Akünün çalışma prensibi, kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüşümüdür. Bu süreçte elektrolitin yapısı değişir.
- ➡️ 1. Adım: Tepkimeyi Anlayalım
Deşarj sırasında gerçekleşen basitleştirilmiş tepkime:
\( PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O \)
Görüldüğü gibi, sülfürik asit (H₂SO₄) harcanmakta ve onun yerine su (H₂O) oluşmaktadır.
- ➡️ 2. Adım: Derişim Değişimini Yorumlayalım
Tepkime sonucunda elektrolit içindeki asit miktarı azalırken, su miktarı artar. Bu, çözeltideki sülfürik asit moleküllerinin sayıca azalması ve yerlerini iletkenliği daha düşük olan su moleküllerinin alması anlamına gelir.
- ➡️ 3. Adım: Sonuca Ulaşalım
Asit miktarı azaldığı ve su miktarı arttığı için, elektrolit çözeltisinin derişimi azalır. Bu nedenle akünün şarj durumu, elektrolitin yoğunluğu (özgül ağırlığı) ölçülerek anlaşılabilir. Yoğunluk düştükçe akü deşarj olmuş demektir.
✅ Sonuç: Akü deşarj olduğunda, sülfürik asit tüketildiği ve su açığa çıktığı için elektrolitin derişimi azalır.
