Galvanski element
Submitted by milica1999 on Sun, 09/20/2015 - 13:15
Forums:
Može li neko da objasni nastanak galvanskog elementa koji se sastoji iz cinkove i bakarne elektrode?
Može li neko da objasni nastanak galvanskog elementa koji se sastoji iz cinkove i bakarne elektrode?
Slucajno sam naisla na ovo
Slucajno sam naisla na ovo dok sam pretrazivala sajt iz ove oblasti. Pa cu da napisem cisto da provezbam sebe, iako ti ovo sada vise i ne treba.
Ovde se radi o Danijelovom elemntu, to je jedan od najstarijih i najjednostavnijih galvanskih elemenata. Sastoji se od bakarne pločice uronjene u rastvor bakar(II)-sulfata i cinkane pločice uronjene u rastvor cink(II)sulfata. Bakarna elektroda uronjena u rastvor svojih jona stvara električni dvosloj, isto tako cinkana elektroda uronjena u rastvor svojih jona stvara električni dvosloj. Pošto se u naponskom nizu cink nalazi levo od bakra, to znači da se on lakše oksiduje odnosno lakše otpušta elektrone, on ima negativniji elektrodni potencijal tako da je cinkana elektrona sa viškom elektrona naelektrisana negativno i predstavlja anodu, dok bakarna elektroda predstavlja katodu. Između ovakvih elektroda postoji električna potencijalna razlika. Sada, sistem teži da smanji potencijalnu razliku između ovih elektroda, talko da cinkana elektroda, koja sadrži više elektrona, predaje elektrone bakarnoj elektrodi, sa manjkom elektrona. Znači, na anodi se vrši oksidacija cinka, a na katodi redukcija jona bakra. I kroz provodnik sada protiče električna struja. Elektroni koji pristignu na bakarnu pločicu neutrališu jone Cu2+ iz neposredne blizine, pri čemu se elementarni bakar taloži na elektrodi. Istovremeno, dolazi do rastvaranja cinkane elektrone tj. joni cinka Zn2+ prelaze u rastvor i masa cinkane elektrode se smanjuje.Iako bismo očekivali da će struja teći kroz provodnik sve dok se cinkana elektroda potpuno ne rastvori, a bakarni joni potpuno ne stalože, u praksi je to malo drugačije i elektromotorna sila dostiže nultu vrednost i pre nego što se ova dva procesa završe.
Dopada mi se objasnjenje Mika
Dopada mi se objasnjenje Mika Oficijalni!
Samo bih jos dodao razlog zbog koga se zinkana anoda ne rastvara potpuno niti je redukcija jona bakra kvantitativna. Posle izvesnog vremena od pocetka rastvaranja zinkane anode i talozenja bakra na bakarnoj katodi uspostavlja se termodinamicka ravnoteza u sistemu. Posto je termodinamicka ravnotezadinamicna a ne staticna, to je broj jona kojiiz rastvora predju na povrsinu katode (usled redukcije) jednak broju jona koji sa anode (elektroda od cinka) predju u rastvor. Drugim recima, promena Gibsove energije sistema u ravnotezi je jednaka 0 kJ/mol i samim time je elektromotorna sila (tj. napon) u sistemu jednak nuli i vise nema merljivog protoka elektricne struje kroz sistem jer je: deltaG= -nFDeltaE (delta G - promena Gibsove energije, n- broj elektrona koji se razmenjuje, deltaE- razlika izmedju anodnog i katodnog elektrodnog potencijala).
Pozdrav
zašto se u galvanskom
zašto se u galvanskom elementu anoda označava s minus, a u elektroliznom s plus?
Jer se u galvanskom elementu
Zbog toga sto se u galvanskom elementu elektroni "sakupljaju" na anodi jer se na njoj vrsi oksidacija (Zn ----> Zn2+ + 2e-). Isti ti elektroni (tj elektricna struja) dospevaju do katode (putem spoljnjeg elektricnog kola) gde se konacno rekombinuju sa jonima npr. bakra usled cega dolazi do redukcije (Cu2+ + 2e- -----> Cu0). Tako da anoda predstavlja negativan pol galvanskog sprega usled vise "koncentracije" elektrona dok katoda shodno tome predstavlja pozitivan pol.
Razlika izmedju galvanskih i elektrolitickih celija je u tome sto se u galvanskim celijama elektrohemijska reakcija vrsi spontano usled postojanja razlike elektrodnih potencijala izmedju katodnog i anodnog dela celije (preduslov za tok elektrona je postojanja "vucne" sile a to je u ovo slucaju razlika elektrodnih potencijala) dok se u elektrolitickim celijama reakcija vrsi uz utrosak spolja dovedene energije (elektrode su prikacene na generator napona pri npr. potenciostatskoj elektrolizi). Pri tome treba znati da mogucnost odvijanja elektrolize zavisi od toga da li smo nametnuli dovoljan napon na elektrode dok brzina elektrolize zavisi od gustine elektricne struje odnosno njenog intenziteta (j=I/S. j-gustina elekricne struje u A/cm2, I-intenzitet elektricne struje (A), S-pobrsina elektrode (cm2)).
Posto se na anodi u elektrolitickoj celiji vrsi oksidacija (isto kao u galvanskim elementima) npr. anjona onda je ta elektroda pozitivno naelektrisana (jer anjoni migriraju ka njenoj povrsini) dok je katoda negativno naelektrisana (ka njoj migriraju katjoni) i na njoj se vrsi redukcija npr. katjona.
Najispravnije bi bilo reci da je anoda elektroda na kojoj se vrsi oksidacija (i u galvanskim i u elektrolitickim sistemima) dok je katoda elektroda na kojoj se vrsi redukcija. To vazi kako za galvanske tako i za elektrolitick sisteme.
Ovo bi bilo nesto u kratkim crtama.
Pozdrav
Da li je elektromotorna sila
Da li je elektromotorna sila clanka isto sto i napon clanka?