elektrochemické alebo galvanicky jednoduchá bunka ako batéria používa chemickú reakciu k vytvoreniu elektrického prúdu . Buniek tohto typu je rozdelený na dve polovice buniek , z ktorých každá obsahuje činidlo v roztoku , s názvom elektrolyt . Jeden bežný typ polovica buniek obsahuje medenú elektródu ponorenú v elektrolyte rozpusteného síranu meďnatého . Reakcia
Žiadna reakcia sa bude konať v medi síranu polovica cele sám . Si však predstaviť , že si pripojený drôt z medenej elektródy k elektróde zinku v inom polovica bunky , potom pridal “ soľný mostík “ , ktorý umožňoval pohyb poplatkov medzi oboma elektrolytov . Tie by sa dostať prúd medzi oboma polovica buniek , pretože chemická reakcia prebieha . Táto reakcia zahŕňa oxidáciu ( strata elektrónov ) zo zinku a redukcie ( zisk elektrónov ) , medi , aj keď dve polovice reakcie sa odohrávajú v rôznych bunkách .
Potenciály
Predstavte si , že meria napätie medzi vaše medi a zinku polovica buniek pomocou voltmetra . Za predpokladu , že koncentrácia rozpustenej látky v obidvoch je molárna a meď a zinok sú čisté , mali by ste získať hodnotu blízku 1,10 voltov . Ak uvediete síranu meďnatého polovica bunky spolu s polovice bunky obsahujúce strieborné elektródy a elektrolytu chloridu strieborného by však dostanete napätie zhruba 0,12 ( opäť za predpokladu , že jeden molárna koncentráciu v oboch elektrolytov ) . Je zrejmé , že napätie závisí na dvoch polovica buniek , ktoré si vyberiete .
Pravidelný potenciály
Ak chcete zabezpečiť štandard pre porovnanie, chemici používajú takzvaný “ štandardné potenciály “ meria s odkazom na “ štandardné vodíkovej elektróde , “ alebo ona . Na tom nie je nič zvlášť zvláštneho Ona sama o sebe ; je to len vhodné meradlo ( iné polovice bunky mohli slúžiť ako referenčné miesto ) . V porovnaní s SHE , meď sulfát polovica buniek má napätie 0,34 voltov , takže je jeho štandardný potenciál . Ak chcete získať štandardný potenciál E & deg ; , iného polovice bunkou kombinovanú s Síran meďnatý polovica bunky , môžete použiť ich štandardné potenciály . Štandardný potenciál zinku polovica bunky , napríklad, je -0,76 , takže ak pridáte 0,76 a 0,34 , dostanete 1.10 . Štandardný potenciál chloridu strieborného polovica bunky , naopak , je 0,22 , takže štandardný potenciál pre kombináciu oboch polovica buniek je 0,12 .
Nernstovej rovnica
Štandardné potenciály sa meria pri štandardnom atmosférickom tlaku pomocou elektrolyty s koncentráciou jeden mol . Ak je koncentrácia síranu meďnatého nie je jedna stolička, ale napätie sa bude líšiť – a to je presne to , čo sa stane , ako akumulátor vybije . Pre výpočet napätie uvedené iné koncentrácie , môžete použiť Nernstovej rovnice . Pri izbovej teplote , tento známy rovnica je nasledujúca : E = E & ° ; – ( 0,05917 /n ) log Q , kde n je počet elektrónov, ktoré sa mení v priebehu reakcie za ruky a Q je reakčná kvocient . Pre každú reakciu WW + XX – & gt ; YY + ZZ , môžete priblížiť reakčný kvocient ako ( [ Z ] ^ z [ Y ] ^ y ) /( [ X ] ^ x [ W ] ^ w ) , kde číslo v zátvorke označuje koncentráciu . Všimnite si však , že v prípade , že činidlo alebo produkt je čistá pevná látka alebo čistá kvapalina , sa nezdá, v reakčnej kvocient ; stačí ho vynechať úplne.