Раніше ми обговорювали електрохімічну комірку, яка є пристроєм, що використовується для перетворення хімічної енергії, що утворюється в окисно-відновних реакціях, в електричну. Ці клітини бувають двох типів, а саме вольтові клітини та електролізні клітини.
Вольтові клітини - це електрохімічні клітини, які можуть спонтанно генерувати електричну енергію в результаті хімічних реакцій, що відбуваються в розчині. Тоді як електролізні клітини - це клітини, які піддаються хімічній реакції, коли до клітини надходить електричний струм.
У цьому обговоренні ми познайомимось далі з вольтовими елементами, також відомими як гальванічні елементи. Як це?
Так, самі клітини Гальвані в основному були відкриті вченим з Італії Луїджі Гальвані. Це почалося, коли фізик і лікар, який живе в місті Болонья, оперував жаб’ячу ногу. Він побачив, що його металевий скальпель був іншого виду, коли його тримали за нерв ноги мертвої жаби, здивували і рухали. Пізніше Гальвані стверджував, що цей ефект був пов'язаний з нейропротекторними властивостями. Цю думку Гальвані згодом Алессандро Вольта визнав неправильною.
Вольта продовжив роботу Луїджі Гальвані і довів, що теорія його колеги про ударний ефект ніг жаби була помилковою. Насправді цей ефект виникає від двох різних металів скальпеля Гальвані. Виходячи з цієї думки, Вольті вдалося створити "батарею Вольта" (Вольтак Паля). Для його послуг одиниця різниці електричного потенціалу називається вольт.
Вольтовий елемент складається з декількох частин, а саме вольтметра, сольового моста, анода та катода.
Вольтметр є компонентом, функція якого полягає у визначенні потенційної величини клітини. Вольтметр розташовується паралельно розташуванню компонентів, що вимірюються в ланцюзі. Цей інструмент складається з трьох мідних пластин, прикріплених до бакеліту, розташованих у скляній або пластиковій трубці.
(Читайте також: Важливі характеристики електрохімічних клітин та їх серії)
Соляний міст являє собою U-подібну пробірку, що містить концентрований розчин інертних електролітів, таких як хлористий калій, нітрат калію та інші в агарі або желатині. Сольовий міст завершує електричну ланцюг, дозволяючи переміщення іонів з одного розчину в інший без змішування двох розчинів. Сольовий місток також допомагає підтримувати електричну нейтральність розчину в двох з половиною комірок.
Негативний анод або електрод де відбувається реакція окислення. На малюнку, який виконує роль анода, є Zn / цинковий електрод (цинковий електрод).
Позитивний катод або електрод де відбувається реакція відновлення. На малюнку мідний електрод виконує роль катода.
Процес у клітинах Вольта
На аноді метал Zn виділяє електрони і стає розчиненим Zn2 +.
- Zn (s) → Zn2 + (aq) + 2e–
На катоді іони Cu2 + захоплюють електрони і випадають в осад в метал Cu.
- Cu2 + (aq) + 2e– → Cu (s)
Це видно з зменшення маси металу Zn після корекції, тоді як маса металу Cu зростає. Загальна реакція, яка відбувається у вольтаїчних клітинах:
- Zn (s) + Cu2 + (aq) → Zn2 + (aq) + Cu (s)
