Ранее мы обсуждали электрохимическую ячейку, которая представляет собой устройство, используемое для преобразования химической энергии, производимой в окислительно-восстановительной реакции, в электрическую энергию. Эти ячейки бывают двух типов, а именно гальванические ячейки и электролизеры.
Гальванические элементы - это электрохимические элементы, которые могут самопроизвольно генерировать электрическую энергию в результате химических реакций, протекающих в растворе. Электролизные ячейки - это ячейки, которые подвергаются химической реакции, когда к ячейке подается электрический ток.
В этом обсуждении мы познакомимся с гальваническими элементами, также известными как гальванические элементы. Как придешь?
Да, сами клетки Гальвани в основном были открыты ученым из Италии Луиджи Гальвани. Все началось, когда физик и врач из Болоньи оперировал лягушачью лапку. Он увидел, что его металлический скальпель был другого типа, когда его подносили к нерву ноги мертвой лягушки, он вздрагивал и шевелился. Позже Гальвани утверждал, что этот эффект был связан с нейрозащитными свойствами. Это мнение Гальвани позже было признано неверным Алессандро Вольта.
Вольта продолжил работу Луиджи Гальвани и доказал, что теория его коллеги о шоковом воздействии лап жабы неверна. Фактически, этот эффект возникает из-за двух разных металлов скальпеля Гальвани. Основываясь на этом мнении, Вольте удалось создать «Батарею Вольта» (Voltac Pile). Для его услуг единица измерения разности электрических потенциалов называется вольт.
Гальванический элемент состоит из нескольких частей, а именно вольтметра, соляного моста, анода и катода.
Вольтметр - это компонент, который определяет величину потенциала ячейки. Вольтметр устанавливается параллельно месту расположения измеряемых компонентов в цепи. Этот инструмент состоит из трех медных пластин, прикрепленных к бакелиту, расположенных в стеклянной или пластиковой трубке.
(Также прочтите: Важные характеристики электрохимических ячеек и их серий)
Солевой мостик - это U-образная трубка, содержащая концентрированный раствор инертных электролитов, таких как хлорид калия, нитрат калия и другие, в агаре или желатине. Солевой мост замыкает электрическую цепь, позволяя ионам перемещаться из одного раствора в другой без смешивания двух растворов. Солевой мостик также помогает поддерживать электрическую нейтральность раствора в двух с половиной ячейках.
Отрицательный анод или электрод - это место реакции окисления. На картинке анодом выступает цинк-цинковый электрод (цинковый электрод).
Положительный катод или электрод - это место реакции восстановления. На рисунке катод действует как медный электрод.
Процесс в ячейках Вольта
На аноде металлический Zn высвобождает электроны и растворяется в Zn2 +.
- Zn (s) → Zn2 + (водн.) + 2e–
На катоде ионы Cu2 + захватывают электроны и осаждаются в металлическую Cu.
- Cu2 + (водн.) + 2e– → Cu (т.)
Это видно по уменьшению массы металла Zn после коррекции, в то время как масса металлической Cu увеличивается. Общая реакция, происходящая в гальванических элементах, следующая:
- Zn (т) + Cu2 + (водн) → Zn2 + (водн) + Cu (т)
