Mida teate Volta rakkudest?

Eelnevalt käsitlesime elektrokeemilist elementi, mis on seade, mida kasutatakse redoksreaktsioonis tekkiva keemilise energia muundamiseks elektrienergiaks. Neid rakke on kahte tüüpi, nimelt voltaarrakud ja elektrolüüsirakud.

Voltakud on elektrokeemilised elemendid, mis suudavad elektrienergiat spontaanselt tekitada lahuses toimuvatest keemilistest reaktsioonidest. Kui elektrolüüsielemendid on rakud, mis läbivad keemilise reaktsiooni, kui rakule rakendatakse elektrivoolu.

Selles arutelus tutvume lähemalt voltaelementidega, mida nimetatakse ka galvaanielementideks. Kuidas?

Jah, Galvani rakud ise avastasid põhimõtteliselt Itaalia teadlane Luigi Galvani. See sai alguse siis, kui Bologna linnas elav füüsik ja arst konna jalga opereerisid. Ta nägi, et tema metallist skalpell oli surnud konna jala närvist kinni hoides teistmoodi, ehmatas ja liigutas. Hiljem väitis Galvani, et see mõju oli seotud neuroprotektiivsete omadustega. Alessandro Volta kuulutas selle Galvani arvamuse hiljem valeks.

Volta jätkas Luigi Galvani tööd ja tõestas, et tema kolleegi teooria kärnkonna jalgade šoki mõjust oli vale. Tegelikult tekkis see efekt kahel erineval Galvani skalpelli metallil. Selle arvamuse põhjal õnnestus Voltal luua "Volta patarei" (Voltaci vaia). Tema teenuste jaoks nimetatakse elektrilise potentsiaali erinevuse ühikut voltiks.

Voldikelement koosneb mitmest osast, nimelt voltmeeter, soolasild, anood ja katood.

Voltmeeter on komponent, mis töötab elemendi potentsiaalse suuruse määramiseks. Voltmeeter on paigutatud paralleelselt vooluahelas mõõdetavate komponentide asukohaga. See tööriist koosneb kolmest vasest plaadist, mis on kinnitatud bakeliidi külge, mis on paigutatud klaas- või plasttorusse.

(Loe ka: Elektrokeemiliste rakkude ja nende seeriate olulised omadused)

Soolasild on U-kujuline toru, mis sisaldab inertsete elektrolüütide nagu kaaliumkloriid, kaaliumnitraat jt kontsentreeritud lahust agaris või želatiinis. Soolasild viib elektriahela lõpule, võimaldades ioonide liikumist ühest lahusest teise ilma neid kahte lahust segamata. Soolasild aitab säilitada lahuse elektrilist neutraalsust kahes ja pooles rakus.

Negatiivne anood või elektrood on oksüdatsioonireaktsiooni koht. Pildil on anoodina Zn / tsinkelektrood (tsinkelektrood).

Positiivne katood või elektrood on redutseerimisreaktsiooni koht. Pildil toimib vaskelektrood katoodina.

voltaatilised rakud

Protsess Volta rakkudes

Anoodil vabastab metall Zn elektronid ja lahustub Zn2 +.

Zn (s) → Zn2 + (aq) + 2e–

Katoodil haaravad Cu2 + ioonid elektronid ja sadestuvad Cu metalliks.

Cu2 + (aq) + 2e– → Cu (s)

See on näha Zn metalli massi vähenemisest pärast korrigeerimist, samal ajal kui Cu metalli mass suureneb. Voltaatiliste rakkude kogu reaktsioon on:

Zn (s) + Cu2 + (aq) → Zn2 + (aq) + Cu (s)