TeorioitaKupari sulfaatti puoliajan Cell

Yksinkertainen sähkökemiallinen tai galvaanisen kennon , kutenakku käyttääkemiallisen reaktion luodasähkövirta . Solu Tällainen on jaettu kahteen puoli soluja , joista kukin sisältääreagenssinliuokseen , jota kutsutaan elektrolyytin . Yksi yleinen tyyppi puoli solu sisältääkupari elektrodi upotetaanelektrolyytti liuennut kupari sulfaatti . Reaktio

No reaktio tapahtuukupari puoli solu itse . Kuitenkaan kuvitella, että te kytkettyjohdin kupari elektrodinsinkkielektrodille toisen puoli soluun , sitten lisätään"suola silta" , joka mahdollisti liikkeen maksujen välillä elektrolyyttejä . Sinun olisi nyt saadanykyisen kahden puolen soluja , koskakemiallinen reaktio tapahtuu . Tämä reaktio käsittää hapetus ( menetys elektronien ), sinkistä ja vähentäminen ( voitto elektronien ), kuparin , vaikka kaksi puolikasta reaktio tapahtuu eri soluissa .
Potentials

Oletetaan mitattujännite välillä kuparin ja sinkin puoli soluihin käyttäenvolttimittari . Olettaenliuenneen aineen pitoisuus kummassakin on yksimolaarisen jakupari ja sinkki ovat puhtaita , saisitarvon lähelle 1,10 volttia . Jos laitatkuparisulfaatilla puoli solu yhdessäpuoli sisältävän solunhopeaelektrodi jahopeakloridi- elektrolyytti kuitenkin saisitjännite on noin 0,12 ( jälleen olettaen yksi moolipitoisuus sekä elektrolyyttejä ) . On selvää ,jännite riippuukahdesta puoli solujen valitset.
Standard potentiaalit

Tuottaavertailukohta , kemistit käyttävät ns " standardi potentiaalit " mitattu viitaten" standardi vety elektrodi "tai SHE . Ei ole mitään erityisen erikoistaSHE , sinänsä; se on vainkätevä benchmark (muu puoli solu olisi voinut toimiavertailukohtana sijaan ) . VerrattunaSHE ,kuparisulfaattia puoli kennon jännite on 0,34 volttia , joten tämä on sen vakio potentiaalia . Saadastandardin potentiaalia , E &astetta;, muita puoli solu yhdistetäänkuparisulfaatilla puoli solu , voit käyttää standardia mahdollisuuksia . Standardi potentiaaliasinkin puoli solu , esimerkiksi, on -0,76 , joten jos lisäät 0,76 ja 0,34 , saat 1,10 . Standardi mahdollisuudethopeakloridi puoli solu , sen sijaan on 0,22 , joten standardin mahdollisuudetnäiden kahden yhdistelmä puoli soluissa on 0,12 .
Nernstin yhtälön

Standard potentiaalit mitataan normaali-ilmanpaineessa käyttäen elektrolyyttejä kanssayhden moolipitoisuudessa . Jospitoisuus kuparisulfaatti ei yksimolaarisen kuitenkaanjännite on erilainen - ja tämä on juuri sitä , mitä tapahtuu , koskaakku tyhjenee . Laskeajännite antaa muita pitoisuuksia , voit käyttääNernst yhtälö . Huoneen lämpötilassa , tämä tunnetuin yhtälö on seuraava : E = E - astetta; - ( 0,05917 /n) log Q- , jossa n on elektronien lukumäärä , joka vaihtaa omistajaa reaktion aikana , ja Q onreaktio osamäärä . Mistään reaktio WW + XX - > vv + ZZ , voit lähentääreaktio osamäärä kuten ( [ Z ] ^ Z [ Y ] ^ y ) /( [ X ] ^ x [ W ] ^ w ) , jossasuluissa tarkoittaakeskittymistä. Huomaa kuitenkin, että josreagoivan aineen tai tuote on puhtaan kiinteän tai puhtaana nesteenä , se ei näyreaktiossa osamäärä; Voisitteko jättää se pois kokonaan .