電気化学セル

電気化学電池は通常、ガルバニ電池またはボルタ電池と呼ばれていました。アレッサンドロ・ボルタは、最初の近代的な電気電池であるボルタ電池を発明しました。これは 1800 年に発明され、この一定の電流源を生成するための主要な刺激となりました。はルイージ・ガルバーニによって提供されましたが、ガルバーニが筋肉をひきつらせて2つの金属に触れると電気が発生すると結論付けたとき、金属の相互作用によって引き起こされた電気は金属であると推論して反対したのはボルタでした。現在一般的に使用されているバッテリーは電気化学セル。電気化学セルは、それぞれ一対の電極と電解質を持つ 2 つの半セルで構成されます。

電気化学セル

電気化学セルの主な目的は、化学反応によって生成された電気エネルギーを生成または利用することです。これらの反応は一般に、主に酸化還元反応と呼ばれる酸化還元反応です。これらの電池は一般にガルバニ電池またはボルタ電池と呼ばれます。最も一般的な例の 1 つは通常の 1.5v 電池で、日常生活の電化製品などで定期的に使用されています。テレビのリモコン、時計など。電気化学セルは、電気エネルギーを化学エネルギーに、またはその逆に変換します。

種類

ガルバニ電池またはボルタ電池

このセルは、Luigi Galvani と Alessandro Volta にちなんで名付けられました。化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。ガルバニ電池の構成要素には、電極 (陽極と陰極の組み合わせ)、電解質 (構成要素)イオンの移動を助ける）、塩橋（2つのセル間の接続）、電圧計（電圧を測定するために使用されるデバイス）、ガルバニ電池の働きは次のとおりです.酸化還元反応が始まると、陽極で酸化が起こり、還元はカソードで起こり、酸化ハーフセルで生成された電子は還元ハーフセルに移動し、時間とともにカソードロッドのサイズが増加します。起電力は電子の移動に依存するため、電解質と電極の両方が影響を受けます。

電解セル

ガルバニ電池以外のこの電池は完全に反対です。このセルは、電気エネルギーを提供する電気化学セルの一種であり、非自発的な酸化還元反応が発生する可能性があります。電気分解とは、一般に破壊または分解が起こることを示す破壊を意味します。充電式バッテリーは、電解セルの最も一般的な例です。電解セルは一般に、カソード、アノード、電解質の 3 つのコンポーネントで構成されています。これらのセルは、通常、電解質と接触する 2 つの金属導体（電極）で構成され、負イオンは正電極（アノード）に移動し、1 つ以上を移動します。また、新しいイオンまたは中性粒子になります。私たちの日常生活では、酸素と水素ガスは電解セルからの電気分解によって得られ、電解セルは電気メッキにも使用されます。

電気化学セル

作業中

電気化学セルは 2 つの半セルに分割されます。酸化と還元は 2 つの別々のビーカーで行われます。1 つのビーカーには 0.1 M 硫酸銅溶液に浸した銅板が含まれ、もう 1 つのビーカーには亜鉛板が含まれています。 0.1 M 硫酸亜鉛溶液とこれらは塩橋の助けを借りて接続されており、この橋は KCl として電解質の溶液で満たされています (電解質は化学プロセスの下で化学変化を受けません)、この橋の端は覆われていますウールまたはコットンの場合、次のような反応が起こります:

これらの 2 つの電極は銅線で接続されており、電流が流れていることを示す電流計の読み取り値を確認できます。

陽極で酸化半反応が発生:Zn(s) → Zn2+ (aq) + 2e–

還元半反応はカソードで発生:Cu2+ (aq) + 2e– → Cu(s)

アノードは負極、カソードは正極、電子の移動はアノードからカソードへ、Zn2+ イオンはアノード区画で溶解し、Cu2+ イオンはカソードで析出し、中性これら 2 つの溶液のうち、陽イオンと陰イオンを提供する塩橋によって維持されます。

完全なセル反応は次のようになります:Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s) したがって、電気形態のエネルギーがこのような電気化学セルで生成されます。

結論

イオンの移動は、回路内の電流が 2 つの電極間に電位差を与えるために発生します。酸化はアノードでの電子の損失です。