In precedenza abbiamo discusso della cella elettrochimica, che è un dispositivo utilizzato per convertire l'energia chimica prodotta in una reazione redox in energia elettrica. Queste celle sono di due tipi, vale a dire celle voltaiche e celle di elettrolisi.
Le celle voltaiche sono celle elettrochimiche in grado di generare energia elettrica spontaneamente dalle reazioni chimiche che avvengono in soluzione. Mentre le celle di elettrolisi sono celle che subiscono una reazione chimica quando una corrente elettrica viene applicata alla cella.
In questa discussione, conosceremo ulteriormente le celle voltaiche, note anche come celle galvaniche. Come mai?
Sì, le cellule Galvani stesse sono state fondamentalmente scoperte da uno scienziato italiano, Luigi Galvani. È iniziato quando il fisico e medico che vive nella città di Bologna stava operando su una gamba di rana. Vide che il suo bisturi di metallo era di un tipo diverso quando tenuto al nervo della zampa di una rana morta, sorpreso e commosso. Galvani in seguito ha sostenuto che questo effetto era correlato alle proprietà neuroprotettive. Questa opinione di Galvani fu poi dichiarata errata da Alessandro Volta.
Volta ha continuato il lavoro di Luigi Galvani e ha dimostrato che la teoria del suo collega sull'effetto shock delle gambe del rospo era sbagliata. In effetti, questo effetto deriva da 2 metalli diversi dal bisturi di Galvani. Sulla base di questa opinione, Volta è riuscito a creare la "Batteria Volta" (Voltac Pile). Per i suoi servizi, l'unità di differenza di potenziale elettrico è chiamata volt.
La cella voltaica è composta da più parti, vale a dire il voltmetro, il ponte di sale, l'anodo e il catodo.
Il voltmetro è un componente che funziona per determinare la potenziale grandezza della cella. Il voltmetro è disposto parallelamente alla posizione dei componenti misurati nel circuito. Questo strumento è costituito da tre piastre di rame fissate a una bachelite disposta in un tubo di vetro o plastica.
(Leggi anche: Caratteristiche importanti delle celle elettrochimiche e delle loro serie)
Salt Bridge è un tubo a forma di U contenente una soluzione concentrata di elettroliti inerti come cloruro di potassio, nitrato di potassio e altri in gelatina o gelatina. Il ponte salino completa il circuito elettrico consentendo il movimento degli ioni da una soluzione all'altra senza mescolare le due soluzioni. Il ponte salino aiuta anche a mantenere la neutralità elettrica della soluzione nelle due celle e mezzo.
L'anodo o l'elettrodo negativo è il sito della reazione di ossidazione. Nella foto, ciò che funge da anodo è l'elettrodo Zn / zinco (elettrodo di zinco).
Il catodo o elettrodo positivo è il sito della reazione di riduzione. Nella figura, il catodo funge da elettrodo di rame.
Processo nelle celle di Volta
All'anodo, il metallo Zn rilascia elettroni e si dissolve Zn2 +.
- Zn (s) → Zn2 + (aq) + 2e–
Al catodo, gli ioni Cu2 + catturano gli elettroni e precipitano nel metallo Cu.
- Cu2 + (aq) + 2e– → Cu (s)
Questo può essere visto dalla riduzione della massa metallica di Zn dopo la correzione, mentre la massa del metallo Cu aumenta. La reazione totale che si verifica nelle celle voltaiche è:
- Zn (s) + Cu2 + (aq) → Zn2 + (aq) + Cu (s)
