Półogniwo
W elektrochemii półogniwo jest strukturą zawierającą przewodzącą elektrodę i otaczający ją przewodzący elektrolit oddzielone naturalnie występującą podwójną warstwą Helmholtza . Reakcje chemiczne w tej warstwie chwilowo pompują ładunki elektryczne między elektrodą a elektrolitem, powodując różnicę potencjałów między elektrodą a elektrolitem. Typowa reakcja anodowa polega na rozpuszczeniu atomu metalu w elektrodzie i przeniesieniu go jako jon dodatni przez podwójną warstwę, co powoduje, że elektrolit uzyskuje ładunek dodatni netto, podczas gdy elektroda uzyskuje ładunek ujemny netto. Rosnąca różnica potencjałów tworzy intensywne pole elektryczne w warstwie podwójnej, a wartość potencjału rośnie, dopóki pole nie zatrzymuje reakcji pompowania ładunku netto. To samoograniczające działanie zachodzi niemal natychmiast w odizolowanej półogniwie; w zastosowaniach dwa różne półogniwa są odpowiednio połączone, tworząc ogniwo galwaniczne .
Standardowe półogniwo składa się z metalowej elektrody w 1 molowym (1 mol/l) wodnym roztworze soli metalu w temperaturze 298 kelwinów (25°C). Szereg elektrochemiczny , który składa się ze standardowych potencjałów elektrody i jest ściśle powiązany z szeregiem reaktywności , został wygenerowany przez pomiar różnicy potencjałów między metalowym półogniwem w obwodzie ze standardowym półogniwem wodorowym , połączonym mostkiem solnym .
Standardowe półogniwo wodorowe:
- 2H + (aq) + 2e − → H 2 (g)
Półogniwa komórki Daniella :
- Oryginalne równanie
- Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu
- Półogniwo ( anoda ) Zn
- Zn → Zn 2+ + 2e −
- Półogniwo ( katoda ) Cu
- Cu 2+ + 2e − → Cu
Zobacz też
