Untuk membuat diagram sel galvanik, perlu dipahami prinsip kerjanya, fitur strukturalnya.
Konsumen jarang memperhatikan baterai dan baterai, padahal sumber listrik inilah yang paling banyak diminati.
Sumber arus kimia
Apa itu sel galvanik? Sirkuitnya didasarkan pada elektrolit. Perangkat ini mencakup wadah kecil tempat elektrolit berada, diadsorpsi oleh bahan pemisah. Selain itu, skema dua sel galvanik mengasumsikan adanya katoda dan anoda. Apa nama sel galvanik seperti itu? Skema yang menghubungkan dua logam bersama-sama menunjukkan reaksi redoks.
Sel galvanik paling sederhana
Ini menyiratkan adanya dua pelat atau batang yang terbuat dari logam yang berbeda, yang direndam dalam larutan elektrolit kuat. Selama pengoperasian sel galvanik ini, proses oksidasi dilakukan pada anoda, terkait dengan pengembalian elektron.
Di katoda - pemulihan, disertai denganpenerimaan partikel negatif. Ada transfer elektron melalui sirkuit eksternal ke oksidator dari reduktor.
Contoh sel galvanik
Untuk membuat rangkaian elektronika sel galvani, perlu diketahui nilai potensial elektroda standarnya. Mari kita menganalisis varian sel galvanik tembaga-seng yang beroperasi berdasarkan energi yang dilepaskan selama interaksi tembaga sulfat dengan seng.
Sel galvanik ini, skema yang akan diberikan di bawah ini, disebut sel Jacobi-Daniel. Ini termasuk pelat tembaga, yang direndam dalam larutan tembaga sulfat (elektroda tembaga), dan juga terdiri dari pelat seng, yang berada dalam larutan sulfatnya (elektroda seng). Solusinya bersentuhan satu sama lain, tetapi untuk mencegah pencampurannya, elemen tersebut menggunakan partisi yang terbuat dari bahan berpori.
Prinsip operasi
Bagaimana fungsi sel galvanik, yang rangkaiannya adalah Zn ZnSO4 CuSO4 Cu? Dalam pengoperasiannya, saat rangkaian listrik ditutup, terjadi proses oksidasi logam seng.
Pada permukaan kontaknya dengan larutan garam, transformasi atom menjadi kation Zn2+ diamati. Proses ini disertai dengan pelepasan elektron "bebas", yang bergerak di sepanjang sirkuit eksternal.
Reaksi yang terjadi pada elektroda seng dapat direpresentasikan sebagai berikut:
Zn=Zn2+ + 2e-
Pemulihankation logam dilakukan pada elektroda tembaga. Partikel negatif yang masuk ke sini dari elektroda seng bergabung dengan kation tembaga, menyimpannya dalam bentuk logam. Prosesnya adalah sebagai berikut:
Cu2+ + 2e-=Cu
Jika kita menambahkan dua reaksi yang dibahas di atas, kita mendapatkan persamaan total yang menggambarkan operasi sel galvanik seng-tembaga.
Elektroda seng bertindak sebagai anoda, tembaga berfungsi sebagai katoda. Sel dan baterai galvanik modern memerlukan penggunaan larutan elektrolit tunggal, yang memperluas cakupan aplikasinya, membuat pengoperasiannya lebih nyaman dan nyaman.
Varietas sel galvanik
Yang paling umum adalah elemen karbon-seng. Mereka menggunakan pengumpul arus karbon pasif yang bersentuhan dengan anoda, yaitu mangan oksida (4). Elektrolitnya adalah amonium klorida, dioleskan sebagai pasta.
Tidak menyebar, jadi sel galvanik itu sendiri disebut kering. Fiturnya adalah kemampuan untuk "pulih" selama operasi, yang memiliki efek positif pada durasi periode operasional mereka. Sel galvanik semacam itu memiliki biaya rendah, tetapi daya rendah. Ketika suhu turun, mereka mengurangi efisiensinya, dan ketika naik, elektrolit secara bertahap mengering.
Elemen alkali melibatkan penggunaan larutan alkali, jadi jumlahnya cukup banyakaplikasi.
Dalam sel lithium, logam aktif bertindak sebagai anoda, yang memiliki efek positif pada masa pakai. Lithium memiliki potensi elektroda negatif, oleh karena itu, dengan dimensi kecil, elemen tersebut memiliki tegangan pengenal maksimum. Di antara kelemahan dari sistem tersebut adalah harga tinggi. Membuka sumber daya litium bersifat eksplosif.
Kesimpulan
Prinsip operasi setiap sel galvanik didasarkan pada proses redoks yang terjadi di katoda dan anoda. Tergantung pada logam yang digunakan, larutan elektrolit yang dipilih, masa pakai elemen berubah, serta nilai tegangan pengenal. Saat ini, sel lithium, cadmium galvanic sedang diminati, yang memiliki masa pakai yang cukup lama.
