elektrochemické nebo galvanickyjednoduchá buňka jako baterie používá chemickou reakci k vytvoření elektrického proudu . Buněk tohoto druhu je rozdělen na dvě poloviny buněk , z nichž každá obsahuje reakční činidlo v roztoku , s názvemelektrolyt . Jeden běžný typ polovina buněk obsahuje měděnou elektrodu ponořenou v elektrolytu rozpuštěného síranu měďnatého . Reakce
Žádná reakce se bude konat v mědi síranu polovina cele sám. Si však představit , že si připojen drát z měděné elektrody k elektrodě zinku v jiném polovina buňky , pak přidal “ solný můstek „, který umožňoval pohyb poplatků mezi oběma elektrolytů . Ty by se dostatproud mezi oběma polovina buněk , protožechemická reakce probíhá . Tato reakce zahrnuje oxidaci (ztráta elektronů ) ze zinku a redukce ( zisk elektronů ), mědi , i když dvě poloviny reakce se odehrávají v různých buňkách.
Potenciály
Představte si, že měří napětí mezi vaše mědi a zinku polovina buněk pomocí voltmetru . Za předpokladu, že koncentrace rozpuštěné látky v obou je molární aměď a zinek jsou čisté , měli byste získat hodnotu blízkou 1,10 voltů. Pokud uvedete síranu měďnatého polovina buňky spolu s poloviny buňky obsahující stříbrné elektrody a elektrolytu chloridu stříbrného by však dostanete napětí zhruba 0,12 (opět za předpokladu, že jeden molární koncentraci v obou elektrolytů ) . Je zřejmé, že napětí závisí na dvou polovina buněk, které si vyberete .
Pravidelný potenciály
Chcete-li zajistit standard pro srovnání , chemici používají takzvaný “ standardní potenciály “ měří s odkazem na “ standardní vodíkové elektrodě , “ nebo ona . Na tom není nic zvlášť zvláštního Ona sama o sobě ; je to jenvhodné měřítko (jiné poloviny buňky mohly sloužit jako referenční místo ) . Ve srovnání s SHE ,měď sulfát polovina buněk má napětí 0,34 voltů , takže je jeho standardní potenciál . Chcete-li získat standardní potenciál E & deg ;, jiného poloviny buňkou kombinovanou s Síran měďnatý polovina buňky , můžete použít jejich standardní potenciály . Standardní potenciál zinku polovina buňky , například, je -0,76 , takže pokud přidáte 0,76 a 0,34 , dostanete 1.10 . Standardní potenciál pro chloridu stříbrného polovina buňky , naopak , je 0,22 , takžestandardní potenciál pro kombinaci obou polovina buněk je 0,12 .
Nernstovy rovnice
Standardní potenciály se měří při standardním atmosférickém tlaku pomocí elektrolyty s koncentrací jeden mol . Je-likoncentrace síranu měďnatého není jedna stolička, alenapětí se bude lišit – a to je přesně to, co se stane, jakoakumulátor vybije . Pro výpočet napětí uvedené jiné koncentrace , můžete použít Nernstovy rovnice . Při pokojové teplotě , tento známý rovnice je následující : E = E & ° ; – ( 0,05917 /n ) log Q , kde n jepočet elektronů , které se mění v průběhu reakce za ruce a Q jereakční kvocient . Pro každou reakci wW + XX – & gt; YY + ZZ , můžete přiblížit reakční kvocient jako ( [ Z ] ^ z [ Y ] ^ y ) /( [X] ^ x [W] ^ w ), kdečíslo v závorce označuje koncentraci. Všimněte si však , že v případě, že reakční činidlo nebo produkt ječistá pevná látka nebočistá kapalina , se nezdá, v reakční kvocient ; stačí jej vynechat úplně.