コンポーネント:
* 標準の水素電極(彼女): これは、参照電極として機能します。これは、1気圧で水素ガスが泡立つ1 mのH+イオンに浸漬されたプラチナ電極で構成されています。半分の反応は次のとおりです。
2h +(aq) + 2e- h2(g)
* 亜鉛電極: これは残りのハーフセルです。亜鉛イオン(Zn2+)を含む溶液に浸漬された亜鉛金属電極で構成されています。半分の反応は次のとおりです。
Zn(s)⇌Zn2 +(aq) + 2e-
塩橋:
ソルトブリッジは、2つのハーフセル間のイオンの流れが電気中立性を維持することを可能にする重要な成分です。通常、塩化カリウム(KCL)のような不活性塩の飽和溶液が含まれています。
プロセス:
* 亜鉛酸化: 亜鉛金属は、亜鉛電極で酸化されている(電子を失います)。溶液中に亜鉛イオン(Zn2+)を形成します。電子は、外部回路を通って水素電極に向かって流れます。
* 水素還元: 亜鉛電極からの電子は、白金電極の水素イオン(H+)を減少させ、水素ガス(H2)を形成します。
* ソルトブリッジアクション: ソルトブリッジにより、イオンの流れが電荷バランスを維持できます。 塩橋からの陰イオンは亜鉛ハーフセルに向かって移動し、陽イオンは水素半細胞に向かって移動します。
全体的な反応:
全体的な細胞反応は次のとおりです。
Zn(s) + 2h +(aq)→zn2 +(aq) + h2(g)
結果:
ガルバニック細胞の形成は、亜鉛電極から水素電極への電子の自発的な流れをもたらし、測定できる電位差(電圧)を生成します。これは、バッテリーの仕組みの基礎です。