По-рано обсъждахме електрохимичната клетка, която е устройство, използвано за преобразуване на химическата енергия, получена в редокс реакция, в електрическа енергия. Тези клетки са от два вида, а именно волтови клетки и клетки за електролиза.
Волтаичните клетки са електрохимични клетки, които могат да генерират електрическа енергия спонтанно от химични реакции, които протичат в разтвор. Докато клетките за електролиза са клетки, които претърпяват химическа реакция, когато към клетката тече електрически ток.
В тази дискусия ще се запознаем допълнително с волтови клетки, известни също като галванични клетки. Как така?
Да, самите клетки на Галвани са открити основно от учен от Италия Луиджи Галвани. Започнало, когато физикът и лекар, който живее в град Болоня, оперирал жабешки крак. Видя, че металният му скалпел е от различен вид, когато се държи до нерва на крака на мъртва жаба, стресна се и се движи. По-късно Галвани твърди, че този ефект е свързан с невропротективните свойства. По-късно това мнение на Галвани бе обявено за погрешно от Алесандро Волта.
Волта продължи работата на Луиджи Галвани и доказа, че теорията на колегата му за ударния ефект на краката на жабата е погрешна. Всъщност този ефект възниква от 2 различни метала от скалпела на Галвани. Въз основа на това мнение, Volta успя да създаде "Volta Battery" (Voltac Pile). За неговите услуги единицата за разлика в електрическия потенциал се нарича волт.
Волтаичната клетка се състои от няколко части, а именно волтметър, солен мост, анод и катод.
Волтметър е компонент, чиято функция е да определя потенциалната величина на клетката. Волтметърът е разположен успоредно на разположението на компонентите, които се измерват във веригата. Този инструмент се състои от три медни плочи, прикрепени към бакелит, подредени в стъклена или пластмасова тръба.
(Прочетете също: Важни характеристики на електрохимичните клетки и техните серии)
Солен мост е U-образна тръба, съдържаща концентриран разтвор на инертни електролити като калиев хлорид, калиев нитрат и други в агар или желатин. Соленият мост завършва електрическата верига, като позволява движението на йони от един разтвор в друг, без да се смесват двата разтвора. Соленият мост също помага за поддържане на електрическата неутралност на разтвора в двете клетки и половина.
Отрицателен анод или електрод е мястото, където се получава реакцията на окисление. На фигурата, която действа като анод, е Zn / цинков електрод (цинков електрод).
Положителен катод или електрод е мястото, където се получава реакцията на редукция. На снимката медният електрод действа като катод.
Процес в клетки Volta
В анода металът Zn освобождава електрони и се разтваря Zn2 +.
- Zn (s) → Zn2 + (aq) + 2e–
На катода Cu2 + йони улавят електрони и се утаяват в Cu метал.
- Cu2 + (aq) + 2e– → Cu (s)
Това се вижда от намаляването на металната маса на Zn след корекция, докато масата на металния Cu се увеличава. Общата реакция, която протича във волтаични клетки е:
- Zn (s) + Cu2 + (aq) → Zn2 + (aq) + Cu (s)
