Номер 6, страница 117 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. Известно, что при зарядке автомобильных аккумуляторов в непроветриваемых помещениях образуется так называемая «гремучая смесь». Подумайте, каким образом автолюбитель может обезопасить себя от ее взрыва.

При зарядке свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов происходит химическая реакция, побочным продуктом которой является выделение газов. В частности, при электролизе воды ($H_2O$), которая является частью электролита (водного раствора серной кислоты), на отрицательной пластине аккумулятора выделяется водород ($H_2$), а на положительной — кислород ($O_2$).

Процесс электролиза воды описывается уравнением:

$2H_2O(l) \rightarrow 2H_2(g) + O_2(g)$

Смесь водорода и кислорода в пропорции 2:1, образующаяся в результате этого процесса, известна как «гремучая смесь» или «гремучий газ». Эта смесь чрезвычайно взрывоопасна, и для её детонации достаточно малейшей искры, открытого огня или сильного нагрева. Взрыв аккумулятора может привести к разбросу осколков пластикового корпуса и едкой серной кислоты, что представляет серьезную опасность для здоровья.

Чтобы автолюбитель мог обезопасить себя от взрыва, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

• Обеспечение хорошей вентиляции. Это ключевое и самое важное правило. Зарядку аккумулятора следует производить исключительно в хорошо проветриваемом помещении (например, гараж с открытыми воротами, мастерская с принудительной вентиляцией) или на открытом воздухе. Вентиляция не позволяет взрывоопасным газам накапливаться, рассеивая их до безопасной концентрации.

• Исключение источников воспламенения. Необходимо полностью исключить любые потенциальные источники зажигания вблизи заряжаемого аккумулятора. К ним относятся:

  • Открытый огонь: категорически запрещено курить, использовать спички, зажигалки, газовые горелки или сварочные аппараты рядом с батареей.

  • Электрические искры: искры являются наиболее частой причиной взрыва аккумуляторов. Чтобы их избежать, нужно:
    – Соблюдать правильный порядок подключения и отключения зарядного устройства: сначала подключить клеммы к аккумулятору, и только потом включать зарядное устройство в розетку. Отключение производить в обратном порядке: сначала выключить из розетки, потом снимать клеммы.
    – Не допускать короткого замыкания, например, из-за падения металлического инструмента на клеммы аккумулятора.
    – Использовать в помещении только искробезопасное электрооборудование.

• Правильное использование зарядного устройства. Рекомендуется применять современные автоматические («умные») зарядные устройства. Они контролируют процесс, предотвращают перезаряд и кипение электролита, автоматически снижая ток заряда или отключаясь по его завершении. Это значительно уменьшает количество выделяемых газов.

• Контроль состояния аккумулятора. Не следует заряжать замерзший аккумулятор — его необходимо сначала отогреть до комнатной температуры. У обслуживаемых батарей перед зарядкой нужно проверить уровень электролита и убедиться, что вентиляционные отверстия в пробках чистые и обеспечивают свободный выход газов.

Ответ: Для предотвращения взрыва «гремучей смеси» при зарядке автомобильного аккумулятора автолюбитель должен: во-первых, обеспечить интенсивную вентиляцию помещения для рассеивания выделяющихся газов; во-вторых, полностью исключить любые источники воспламенения, особенно открытый огонь и электрические искры, соблюдая правильную последовательность подключения/отключения зарядного устройства; в-третьих, использовать современные автоматические зарядные устройства, чтобы избежать перезаряда и интенсивного газовыделения.