電気化学セル
電気化学セルは、化学反応または電気の助けを借りた反応から電気を生成できるデバイスです。電気化学セルには、ガルバニ電池と電解セルの 2 種類があります。ガルバニ電池はボルタ電池とも呼ばれ、化学反応によって電気を発生させます。電解セルは、電気の助けを借りて化学反応を起こすタイプの電気化学セルです。 電気化学セルの構築と動作
一般に、電気化学セルには、電解質と 2 つの電極の 3 つの部分があります。電極には、陰極と陽極の 2 種類があります。アノードは、外部電圧の正端子に接続された電極です。カソードは、外部電圧の負端子です。ガルバニ電池の場合、2 種類の電解液が使用されます。特定の金属で作られた電極は、同じ金属イオンの電解質が豊富な溶液を含むビーカーに浸されます。たとえば、亜鉛と銅の電極を使用する場合、それらは ZnSO4 のような金属塩の水溶液に沈められます。 および CuSO4 .還元半反応は陰極の容器で起こり、酸化半反応は陽極の容器で起こる。還元と酸化の半反応を行うこれらの 2 つの容器は、塩橋または導線の助けを借りて接続されています。電子が 1 つの容器から別の容器に移動すると、電流が形成されます。電解セルの場合、セルには電解質と 2 つの電極の 3 つの部分があります。ガルバニ電池と同様に、電解槽には陰極と陽極があり、陰極は外部電圧の負端子に接続され、陽極は外部電圧の正端子に接続されます。電極間に外部電圧が印加されると、電解質に存在するイオンが反対の電荷を持つ電極に向かって移動します。ただし、印加される外部電圧は、電解質を分解するために非常に安定している必要があります。 電気化学セルの表現
電気化学セルは、正極と負極で構成されています。 2 種類の電極を含む電解液はハーフセルと呼ばれ、電気化学を学ぶ際に特定の方法で表されます。 電気化学セルを表す手順
<オール> ガルバニ電気化学セルは、アノードを左側に、カソードを右側に書くことで表すことができます。
アノードは、固相または最初に金属、続いて電解質によって表されます。セルのカソードは、最初に電解質を書き、次に金属と固相を書くことで表されます。
金属と陽イオンは、セミコロンまたは垂直の直線で区切られます。電解質の濃度は、陽イオンの直後の括弧内にも記載されています。
塩橋は 2 本の縦線で表されています。
電気化学セル表現の例
<オール> Ni-AgNO3 (ニッケルと銀の電極を含むセルの表現)
酸化反応には次の式が含まれます:Ni(s)→Ni2 +還元反応には次の式が含まれます:2Ag+(aq) + 2e- → 2Ag(s)反応全体は次のように記述できます:Ni(s) + 2Ag+(aq) → Ni2 + (aq) + 2Ag(s)これは、次の式のように記述できます。 Ni2 + (アクア) || Ag+(aq) | Ag(s) <オール> Cu-AgNO3 (銅と銀の電極を含むセルの表現)
反応の半分の酸化:Cu → Cu2 + + 2e-反応の半分の還元:2Ag+ +2e- → 2Ag完全な反応:Cu + 2Ag+ → Cu2 + + 2Agセルは Cu(s) | Cu2 +(aq) || Ag+ (aq) | Ag(s) 結論
電気化学セルは、電気エネルギーを使用して化学反応を生成するか、化学反応を使用して電気を生成するデバイスです。電気化学セルには、ガルバニ電池と電解セルの 2 種類があります。電気化学セルは、セルのアノードとカソードを 2 本の棒または直線で分離することによって表されます。これらの二重直線は塩橋を表しています。カソードは右側に配置され、アボードは左側に配置されます。固液相または水相は、単一の直棒を使用して分離されます。電気化学セルの表現には、電気化学セルに含まれるすべてのコンポーネント (金属、金属イオン、および塩橋) が含まれます。 関連ページ | JEE 通知 | JEE 学習資料 |
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